Tastsysteme
für Werkzeugmaschinen
September 2015
Tastsysteme für Werkzeugmaschinen
Tastsysteme von HEIDENHAIN sind für den
Einsatz an Werkzeugmaschinen – insbesondere Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren – konzipiert. Tastsysteme helfen
Rüstzeiten zu reduzieren, die Einsatzzeiten
der Maschinen zu erhöhen und die Maßhaltigkeit der gefertigten Werkstücke zu
verbessern. Rüst-, Mess- und Kontrollfunktionen lassen sich manuell oder – in Verbindung mit den meisten CNC-Steuerungen –
auch programmgesteuert ausführen.
Werkstückvermessung
Zur Werkstückvermessung direkt auf der
Maschine bietet HEIDENHAIN die schaltenden Tastsysteme TS an. Sie werden
entweder manuell oder über den Werkzeugwechsler in die Werkzeugaufnahme
eingesetzt. Abhängig von den Antastfunktionen der NC-Steuerung können sie automatisch oder manuell:
•
•
•
•
Werkstücke ausrichten
Bezugspunkte setzen
Werkstücke vermessen
3D-Formen digitalisieren bzw.
kontrollieren
Werkzeugvermessung
In der Serienfertigung kommt es darauf an,
Ausschuss und Nacharbeit zu vermeiden
und eine gleich bleibend hohe Fertigungsqualität sicherzustellen. Mit entscheidend
dabei ist das Werkzeug. Verschleiß oder
Schneidenbruch führen zu fehlerhaften Teilen, die vor allem in der mannlosen Schicht
lange unentdeckt bleiben können und so
hohe Folgekosten verursachen. Ein exaktes
Erfassen der Werkzeugabmessungen und
eine zyklische Kontrolle des Verschleißes sind
daher erforderlich. Zur Werkzeugvermessung auf der Maschine bietet HEIDENHAIN
die Tastsysteme TT sowie die Lasersysteme
TL an.
Bei den schaltenden Tastsystemen TT
wird durch dreidimensionales Antasten des
stehenden oder rotierenden Werkzeugs
das Tastelement aus der Ruhelage ausgelenkt und ein Schaltsignal zur NC-Steuerung übertragen.
Die Lasersysteme TL arbeiten berührungslos. Ein Laserstrahl tastet Länge, Durchmesser oder Kontur des Werkzeugs ab.
Spezielle Messzyklen verarbeiten die Informationen in der NC-Steuerung.
2
Inhalt
Tastsysteme von HEIDENHAIN
Erfahrung und Präsenz
Anwendungsbeispiele
4
Werkstücke ausrichten und Bezugspunkt setzen
6
Werkstücke vermessen
7
Werkzeuge vermessen mit Tastsystemen TT
8
Werkzeuge vermessen mit Lasersystemen TL
9
Werkstückvermessung
Tastsysteme TS
Auswahlhilfe
10
Funktionsprinzip
12
Anbau
18
Antasten
21
Technische Kennwerte
24
Werkzeugvermessung
Auswahlhilfe
Tastsysteme TT
Lasersysteme TL
30
Funktionsprinzip
33
Anbau
34
Antasten
35
Technische Kennwerte
36
Komponenten
39
Anbau
40
Antasten
42
Technische Kennwerte
44
Elektrischer Anschluss
Spannungsversorgung
Schnittstellen
50
Tastsysteme TS, TT
52
Lasersysteme TL, DA 301 TL
54
Anschluss an CNC-Steuerungen
56
Steckverbinder und Kabel, Anschlussbelegung
58
Erfahrung und Präsenz
Seit über 30 Jahre entwickelt und fertigt
HEIDENHAIN Tastsysteme für die Werkstück- und Werkzeugvermessung an Werkzeugmaschinen. Und hat dabei Maßstäbe
gesetzt, z. B. mit
• dem verschleißfrei arbeitenden, optischen
Sensor
• der integrierten Freiblas-Einrichtung zum
Säubern der Messstelle
• der ersten voll in das Spindelgehäuse
integrierbaren Sende-/Empfangseinheit
SE 540
• dem ersten batterielosen Tastsystem
ohne Kabelanschluss TS 444
Natürlich fließen die langjährigen Erfahrungen in die permanenten Weiterentwicklungen mit ein. Zahlreiche Verbesserungen
machen das Arbeiten mit den Tastsystemen sicherer und einfacher, ihren Einsatz
für den Anwender letztendlich effizienter.
Verschleißfreier optischer Sensor
Der optische Sensor arbeitet verschleißfrei
und bietet daher selbst noch nach einer
großen Anzahl von Antastungen (weit über
5 Millionen Schaltspiele) die spezifizierte
Antastreproduzierbarkeit. HEIDENHAINTastsysteme sind damit auch für den Einsatz an Schleifmaschinen hervorragend geeignet. Der optische Sensor verfügt über
ein optimiertes Linsensystem und einen
integrierten Vorverstärker für stabile Ausgangssignale.
Sichere Messergebnisse
Voraussetzung für eine hohe Prozesssicherheit sind saubere Messstellen. Deshalb
verfügen alle Werkstück-Tastsysteme TS
von HEIDENHAIN über Abblasdüsen zur
Werkstückreinigung mittels Kühlmittel oder
Druckluft.
4
Anwendungsbeispiele
Kollisionsschutz und thermische Entkopplung (Option bei TS 460)
Kollisionsschutz wird bei HEIDENHAIN
großgeschrieben. Die Tastsysteme verfügen über einen großen Auslenkweg und
bieten mit Sollbruchstellen im Taststift bzw.
Verbindungstift zum Antastelement zusätzliche Sicherheit. Für einen erweiterten Kollisionsschutz, auch des Tastsystemgehäuses, gibt es das TS 460 optional mit einem
mechanischen Adapter zwischen Tastsystem und Spannschaft. Bei leichten Kollisionen mit Werkstück oder Spannvorrichtung
weicht das Tastsystem aus. Gleichzeitig deaktiviert der integrierte Schalter das Bereitschaftssignal und die Steuerung stoppt die
Maschine.
Zusätzlich wirkt der Kollisionsschutzadapter
als thermische Entkopplung. Damit wird
das Tastsystem vor Erwärmung durch die
Spindel geschützt.
Batterieloses Tastsystem TS 444
HEIDENHAIN-Tastsysteme benötigen zwar
nur selten einen Batteriewechsel (Betriebsdauer bis zu 800 Stunden), dennoch ist die
permanente Betriebsbereitschaft in vielen
Fällen von Vorteil. Der TS 444 ist mit einem
Luftturbinengenerator ausgestattet, der
über Druckluft betrieben wird und so die
Energieversorgung sicherstellt. Zusätzliche
Akkus oder Batterien sind nicht nötig.
Weltweite Präsenz
Neben den technischen Vorteilen bietet
HEIDENHAIN mit seinen Niederlassungen
in über 50 Ländern auch einen sicheren Service: Egal in welchem Land die Maschine
mit dem Tastsystem landet, HEIDENHAIN
unterstützt Sie an Ort und Stelle.
5
Anwendungsbeispiele
Werkstücke ausrichten und Bezugspunkt setzen
Werkstücke ausrichten
Ein genaues achsparalleles Ausrichten ist
insbesondere bei bereits vorbearbeiteten
Werkstücken notwendig, um vorhandene
Bezugsflächen in eine exakt definierte Lage
zu bringen. Mit den Tastsystemen TS von
HEIDENHAIN vermeiden Sie diese zeitaufwendige Prozedur bzw. sparen sich die
alternativ notwendige Spannvorrichtung:
• Das Werkstück wird in beliebiger Lage
aufgespannt
• Das Tastsystem erfasst durch Antasten
einer Fläche, zweier Bohrungen oder
Zapfen die Schieflage des Werkstückes
• Die CNC kompensiert die Schieflage
durch eine Grunddrehung des Koordinatensystems. Ebenso ist auch eine Kompensation mittels Rundtisch-Drehung
möglich
Schieflage kompensieren durch Grunddrehung
des Koordinatensystems
Schieflage kompensieren durch RundtischDrehung
Mitte eines Rechteckzapfens
Mitte eines Kreiszapfens
Mitte eines Lochkreises
Ecke außen
Bezugspunkt setzen
Programme zur Werkstück-Bearbeitung
beziehen sich auf Bezugspunkte. Ein
schnelles und sicheres Erfassen des
Bezugspunktes mit einem WerkstückTastsystem spart Nebenzeiten und erhöht
die Bearbeitungsgenauigkeit. Abhängig
von den Antastfunktionen der CNC ist mit
den Tastsystemen TS von HEIDENHAIN
das automatisierte Setzen von Bezugspunkten möglich.
6
Werkstücke vermessen
Die Tastsysteme TS von HEIDENHAIN
eignen sich z. B. zum programmgesteuerten Vermessen der Werkstücke zwischen
zwei Bearbeitungsschritten. Die ermittelten
Positionswerte werden zur Kompensation
des Werkzeugverschleißes herangezogen.
Ebenso können sie nach Fertigstellung
zum Protokollieren der Werkstückgenauigkeit oder zum Erfassen des Maschinentrends verwendet werden. Die CNC kann
die Messergebnisse über die Datenschnittstelle ausgeben.
Mit Hilfe einer externen Software – z.B.
FormControl (Software-Paket der Fa. BlumNovotest) oder einer Digitalisier-Software –
können Sie Modelle digitalisieren oder
Freiformflächen direkt auf der Werkzeugmaschine messen. So erkennen Sie Bearbeitungsfehler sofort und korrigieren sie
noch in der Originalaufspannung. Die Tastsysteme TS von HEIDENHAIN sind aufgrund ihrer Mechanik und des verschleißfrei arbeitenden optischen Schalters besonders dafür geeignet.
Einzelne Position in einer Achse vermessen
Winkel einer Geraden vermessen
Länge vermessen
Rechtecktasche vermessen
Kreistasche/Bohrung vermessen
Durchmesser vermessen
Winkel einer Ebene vermessen
Lochkreis vermessen
7
Werkzeuge vermessen mit Tastsystemen TT
Gleichbleibend hohe Bearbeitungsgenauigkeit erfordert eine exakte Erfassung der
Werkzeugdaten und eine zyklische Kontrolle
des Werkzeugverschleißes. Die WerkzeugTastsysteme TT vermessen die verschiedensten Werkzeuge direkt auf der Maschine.
Bei Fräswerkzeugen werden Länge und
Durchmesser erfasst, wobei auch eine Einzelschneidenvermessung möglich ist. Die
ermittelten Werkzeugdaten legt die CNC in
den Werkzeugspeicher zur weiteren Verrechnung im Bearbeitungsprogramm ab.
Mit Hilfe eines quaderförmigen Antastelements können Sie auch Drehwerkzeuge
vermessen bzw. auf Verschleiß oder Bruch
prüfen. Für eine effektive Schneidenradiuskompensation brauchen Sie in die CNC lediglich zusätzlich den Schneidenradius eingeben.
Werkzeuglänge und -radius vermessen
mit stehender oder rotierender Spindel
Einzelschneiden vermessen, z. B. zur Überprüfung von Wende-Schneidplatten (nicht für bruchempfindliche Schneiden)
Drehwerkzeuge vermessen
Werkzeugverschleiß messen
Werkzeugbruch überwachen
8
Werkzeuge vermessen mit Lasersystemen TL
Besondere Vorteile bietet die Werkzeugvermessung mit den Lasersystemen TL.
Durch das berührungslose Abtasten der
Werkzeugkontur per Laserstrahl können
Sie selbst kleinste Werkzeuge schnell,
sicher und kollisionsfrei prüfen.
Auch moderne Schneidstoffe aus bruchempfindlichen Materialien sind für die
Lasersysteme TL kein Problem.
Durch das Messen bei Nenndrehzahl
werden Fehler an Werkzeug, Spindel und
Aufnahme direkt erkannt und korrigiert.
Werkzeugradius messen,
Erkennen von Schneidenausbruch
Einzelschneiden- und Formkontrolle
Werkzeuglänge messen
Erkennen von Schaftbruch
9
Auswahlhilfe
Die Werkstück-Tastsysteme TS von
HEIDENHAIN helfen Ihnen Rüst-, Messund Kontrollfunktionen direkt an der Werkzeugmaschine auszuführen.
Der Taststift eines schaltenden Tastsystems
TS wird beim Anfahren einer Werkstückfläche ausgelenkt. Dabei erzeugt das TS ein
Schaltsignal, das entweder über Kabel, über
eine Funk- oder eine Infrarot-Übertragungsstrecke zur Steuerung übermittelt wird. Die
Steuerung speichert synchron den von den
Messgeräten der Maschinenachsen ermittelten Positions-Istwert und verarbeitet ihn
anschließend weiter.
HEIDENHAIN-Tastsysteme für die Werkstückvermessung in Bearbeitungszentren,
an Fräs- und Bohrmaschinen sowie CNCDrehmaschinen sind in verschiedenen Ausführungen verfügbar:
Tastsysteme mit kabelloser Signalübertragung für Maschinen mit automatischem
Werkzeugwechsel:
TS 460 – Standardtastsystem neuer
Generation für Funk- und Infrarot-Übertragung, kompakte Abmessungen
TS 444 – batterielos: Spannungsversorgung
durch integrierten Luftturbinen-Generator
per Druckluft, für Infrarot-Übertragung,
kompakte Abmessungen
TS 642 – Infrarot-Übertragung, Aktivierung
über Schalter im Spannschaft; kompatibel
zu bisherigen Tastsystem-Generationen
TS 740 – hohe Antastgenauigkeit und
Reproduzierbarkeit, geringe Antastkräfte,
Infrarot-Übertragung
Tastsysteme mit kabelgebundener
Signalübertragung für Maschinen mit
manuellem Werkzeugwechsel, sowie für
Schleif- und Drehmaschinen:
TS 260 – neue Generation, Kabelanschluss
axial oder radial
TS 248 – neue Generation, Kabelanschluss
axial oder radial, mit reduzierten Auslenkkräften
10
Werkstück-Tastsysteme TS
TS 460
TS 444
TS 642
Einsatzgebiet
Bearbeitungszentren, Fräs- und Bohrmaschinen sowie
Drehmaschinen mit automatischem Werkzeugwechsel
Signalübertragung
Funk oder Infrarot
Infrarot
Infrarot
Passende SE
1)
SE 660, SE 540 ,
1)
SE 642
SE 540, SE 642
SE 540, SE 642,
SE 660
Antastreproduzierbarkeit
2   1 µm
Spannungsversorgung
Batterien oder Akkus
Interface zur
Steuerung
HTL über SE
Kabelausgang
–
1)
nur für Infrarot-Übertragung
Luftturbinen-Generator Batterien oder
Akkus
TS 740
TS 248
TS 260
Funktionsprinzip
Sensor
12
Genauigkeit
13
Signalübertragung
14
Übertragungsbereich
16
Optische Zustandskontrolle
17
Werkstück-Tastsystem TS
18
Sende-/Empfangseinheit
20
Allgemeines
21
HTL und potentialfreier
Schaltausgang
Kollisionsschutz und
thermische Entkopplung
22
axial oder radial
Taststifte
23
Fräs- und Bohrmaschinen mit
manuellem Werkzeugwechsel,
Dreh- und Schleifmaschinen
Infrarot
Kabel
SE 540, SE 642
–
2   0,25 µm
2   1 µm
Anbau
DC 15 V bis 30 V
Antasten
Technische Kennwerte TS 248, TS 260 und TS 460
24
TS 444, TS 642 und TS 740
26
SE 660, SE 642 und SE 540
28
Werkstückvermessung
Inhalt
11
Funktionsprinzip
Sensor
TS 248, TS 260, TS 460, TS 642
Diese Tastsysteme von HEIDENHAIN
arbeiten mit einem optischen Schalter als
Sensor. Der von einer LED ausgehende
Lichtstrom wird von einem Linsensystem
gebündelt und fällt als Lichtpunkt auf ein
Differential-Photoelement. Bei Auslenkung
des Taststifts erzeugt das DifferentialPhotoelement ein Schaltsignal.
Der Taststift des TS ist starr mit einem
Schaltteller verbunden, der über ein DreiPunkt-Lager im Tastsystemgehäuse integriert ist. Die Drei-Punkt-Lagerung stellt die
physikalisch ideale Ruhelage sicher.
Aufgrund des berührungslos optischen
Schalters arbeitet der Sensor verschleißfrei.
Dadurch gewährleisten die HEIDENHAINTastsysteme eine hohe Langzeit-Stabilität
bei gleich bleibender Antastreproduzierbarkeit auch nach sehr vielen Messvorgängen
wie z. B. bei In-Process-Anwendungen.
TS 740
Das TS 740 arbeitet mit einem hochpräzisen
Drucksensor. Der Schaltimpuls wird durch
Kraftanalyse erzeugt. Dabei werden die bei
Antastung auftretenden Kräfte elektronisch
verrechnet. Dieses Verfahren ermöglicht
eine äußerst homogene Antastgenauigkeit
über 360°.
Die Auslenkung des Taststiftes beim TS 740
wird mittels mehrerer Drucksensoren ermittelt, die zwischen Schaltteller und Tastsystemgehäuse angeordnet sind. Beim Antasten eines Werkstücks wird der Taststift
ausgelenkt und Kraft auf die Sensoren ausgeübt. Die dabei erzeugten Signale werden
verrechnet und das Schaltsignal generiert.
Aufgrund der relativ geringen Antastkräfte
ist eine hohe Antastgenauigkeit und Reproduzierbarkeit nahezu ohne Antastcharakteristik möglich.
Schaltteller
Linsensystem
Schaltteller
LED
Drucksensoren
DifferentialPhotoelement
Gehäuse
Taststift
Taststift
12
Genauigkeit
Antastreproduzierbarkeit
Unter Antastreproduzierbarkeit versteht
man die Abweichungen, die sich nach dem
mehrmaligen Antasten eines Prüflings aus
einer Richtung ergeben.
Die Antastgenauigkeit beinhaltet auch den
wirksamen Kugelradius. Der wirksame Kugelradius ergibt sich aus dem tatsächlichen
Kugelradius und der notwendigen Auslenkung des Taststifts zur Erzeugung des
Schaltsignals. Damit sind auch die TaststiftVerbiegungen berücksichtigt.
Einfluss der Taststifte
Taststift-Länge und Taststift-Material beeinflussen die Schaltcharakteristik eines
Tastsystems wesentlich. Taststifte von
HEIDENHAIN gewährleisten eine Antastgenauigkeit besser als ±5 µm.
Die Antastgenauigkeit eines Tastsystems
wird bei HEIDENHAIN auf Präzisionsmessmaschinen ermittelt. Die Bezugstemperatur beträgt 22 °C. Als Taststift wird der T404
(Länge 40 mm, Kugeldurchmesser 4 mm)
verwendet.
Das schaltende Tastsystem TS 740 zeichnet sich insbesondere durch hohe Antastgenauigkeit und Reproduzierbarkeit aus.
Zusammen mit der geringen Antastkraft
eignet sich das TS 740 daher für sehr anspruchsvolle Messaufgaben in Werkzeugmaschinen.
Abweichung 
Antastgenauigkeit
Die Antastgenauigkeit ist die Abweichung,
die nach dem Antasten eines Prüflings aus
unterschiedlichen Richtungen ermittelt
wird.
Neugerät
Anzahl der Antastungen 
nach ca. 5 Millionen Abtastungen
Typischer Verlauf der Antastreproduzierbarkeit eines Tastsystems
TS 2xx/4xx/6xx: mehrmaliges Antasten aus einer Richtung bei definierter
Spindel-Orientierung
13
Signalübertragung
Kabelgebundene Signalübertragung
Die Tastsysteme TS 260 und TS 248 verfügen über ein steckbares Anschlusskabel,
über das sowohl die Spannungsversorgung
als auch die Übertragung des Schaltsignals
erfolgt.
TS 260
Spannungsversorgung
Schaltsignal
Bei der Verwendung in Fräs- oder Bohrmaschinen setzt der Maschinenbediener das
Tastsystem TS 260 von Hand in die Spindel
ein. Vor dem Einwechseln des Tastsystems
muss die Spindel arretiert werden (SpindelStopp). Antastzyklen der CNC lassen sich
sowohl bei vertikaler als auch bei horizontaler Spindel ausführen.
SE 660
SE 540
SE 642
TS 460
Funk/Infrarot
Infrarot
Infrarot
TS 444
–
Infrarot
Infrarot
TS 642
Infrarot
Infrarot
Infrarot
TS 740
–
Infrarot
Infrarot
Kabellose Signalübertragung
Bei den kabellosen Tastsystemen erfolgt
die Signalübertragung zur Sende-/Empfangseinheit SE:
• bei TS 460 per Funk bzw. Infrarot
• bei TS 444, TS 642, TS 740 per Infrarot
Dadurch sind diese Tastsysteme zum Einsatz an Maschinen mit automatischem
Werkzeugwechsler geeignet.
Mögliche Signalübertragung und Kombination zwischen TS und SE
Es stehen folgende Sende-/Empfangseinheiten zur Verfügung:
• SE 660 für Funk- und Infrarot-Übertragung; gemeinsame SE für TS 460 und
TT 460
• SE 540 nur für Infrarot-Übertragung; zum
Einbau in den Spindelkasten
• SE 642 nur für Infrarot-Übertragung;
gemeinsame SE für TS und TT
Die SE 660 arbeitet mit TS 460 und TT 460.
SE 540 und SE 642 sind beliebig mit den
Tastsystemen TS 4xx, TS 642 und TS 740
kombinierbar.
Folgende Signale werden übertragen: Mit
dem Startsignal wird das Tastsystem aktiviert. Als Rückmeldung zeigt das Bereitschaftssignal den Betrieb des Tastsystems
an. Mit Auslenken des Taststifts wird das
Schaltsignal generiert. Sinkt die Kapazität
der Batterie im TS 460/TS 642/ TS 740 auf
unter 10 % wird eine Batteriewarnung
ausgegeben. Mit der fallenden Flanke des
Startsignals wird das Tastsystem wieder
ausgeschaltet.
14
TS 460
TT 460
SE 660
Spannungsversorgung
Startsignal
Bereitschaftssignal
Schaltsignal
Batteriewarnung
Infrarot-Übertragung
Die Infrarot-Übertragung ist ideal für kompakte Maschinen mit geschlossenem Arbeitsraum. Durch Reflexionen kann das
Signal auch in entlegenen Bereichen empfangen werden. Die Reichweite der Infrarot-Übertragung beträgt bis zu 7 m. Das
beim TS 460 verwendete Trägerfrequenzverfahren bietet höchste Störsicherheit bei
extrem kurzen Übertragungszeiten von ca.
0,2 ms für das Schaltsignal. Dies ermöglicht genaue Messergebnisse unabhängig
von der Antastgeschwindigkeit.
Funk-Übertragung (nur TS 460, TT 460)
Die Funk-Übertragung kommt vor allem an
großen Werkzeugmaschinen zum Einsatz.
Die Reichweite beträgt typischerweise
15 m, in der Praxis sind bei idealen Umgebungsbedingungen größere Reichweiten
möglich. Die Funk-Übertragung arbeitet im
freien ISM-Band mit 2.4 GHz und verfügt
über 16 Kanäle. Die Übertragungszeiten für
das Schaltsignal betragen ca. 10 ms. Jedes
Tastsystem ist eindeutig adressiert.
Hybrid-Technik: Signalübertragung per
Funk oder Infrarot (nur TS 460, TT 460)
Die in einem Tastsystem kombinierte Signalübertragung des TS 460 vereint die Vorteile von Funk (hohe Reichweite und große
Datenmenge) mit Infrarot (höchste Genauigkeit und schnelle Signalübertragung). Sie
können zwischen drei Möglichkeiten umschalten: reine Infrarot-Übertragung (bei
Auslieferung eingestellt), reine Funk-Übertragung oder Mischbetrieb. Dies bietet folgende Vorteile:
• Sie sparen pro Messzyklus Zeit ohne Genauigkeitseinbußen, wenn Sie das Tastsystem bereits im Werkzeugwechsler –
also außerhalb des Arbeitsraums – per
Funk aktivieren. Die Messung erfolgt
dann mit der schnellen – und somit genaueren – Infrarot-Übertragung.
• Sie können eine Tastsystemversion an
unterschiedlichen Maschinentypen (Fräsmaschinen, Drehmaschinen, Schleifmaschinen) und beliebigen Maschinengrößen (klein/gekapselt bis groß/offen) einsetzen.
Egal ob Sie mit Funk oder Infrarot arbeiten,
Sie brauchen nur eine Sende-/Empfangseinheit SE 660.
Infrarot
15 m
(typisch)
Funk
15
Übertragungsbereich
Infrarot-Übertragung
Die Übertragungsbereiche zwischen den
Sende-/Empfangseinheiten SE und den
Tastsystemen mit Infrarot-Übertragung sind
keulenförmig ausgeprägt. Für eine optimale
Signalübertragung in beide Richtungen soll
die Sende-/Empfangseinheit so montiert
sein, dass sich das Tastsystem in allen
Betriebslagen in diesem Bereich befindet.
Sobald die Infrarot-Übertragung gestört
oder das Signal zu gering wird, meldet die
SE dies über das Bereitschaftssignal an die
CNC. Die Größe des Übertragungsbereichs
hängt sowohl vom verwendeten Tastsystem
als auch von der dazu eingesetzten Sende-/
Empfangseinheit ab.
Übertragungsbereich TS 444
Übertragungsbereich TS 460/TS 642/TS 740
S4
rT
u
n
(
Rundumabstrahlung
Die für die Infrarot-Übertragung zuständigen LEDs und Empfänger-Module sind so
angeordnet, dass eine gleichmäßige Abstrahlung über den kompletten Umfang
(360°) erfolgt. Damit ist sowohl die Rundumabstrahlung als auch ein sicherer Empfang ohne vorherige Spindelorientierung
möglich.
Abstrahlwinkel
Die kabellosen Tastsysteme TS 444, TS 642
und TS 740 sind zur Anpassung an die konstruktiven Gegebenheiten der Maschine
mit den horizontalen Abstrahlwinkeln von
0° oder +30° lieferbar. Der TS 460 erlaubt
die Kommunikation mit der SE 540 in der
Normalausführung.
Übertragungsbereich TS 444
Übertragungsbereich TS 460/TS 642/TS 740
Funk-Übertragung
Die Funk-Übertragung des TS 460 ist richtungsunabhängig. Der Übertragungsbereich beträgt typisch 15 m. Bei idealen Umgebungsbedingungen sind deutlich größere Reichweiten möglich.
Qualität der Signalübertragung
Die Signalqualität der Infrarot- bzw. FunkÜbertragung wird an der SE über eine
Mehrfarben-LED angezeigt (siehe Optische
Zustandskontrolle). Damit wird auf einen
Blick sichtbar, ob sich das Tastsystem noch
im Übertragungsbereich der SE befindet.
16
44
0)
74
TS
/
42
S6
/T
Optische Zustandskontrolle
Tastsysteme und Sende-/Empfangseinheiten von HEIDENHAIN sind mit LED bestückt, die zusätzlich zu den Ausgangssignalen den jeweiligen Zustand (Taststiftauslenkung, Bereitschaft etc.) anzeigen.
Dadurch lässt sich der Zustand des Tastsystems und der Übertragungsstrecke auf
einen Blick kontrollieren. Dies vereinfacht
sowohl den Anbau als auch den Betrieb.
Tastsysteme TS
Bei den Tastsystemen TS sind mehrere
LED am Umfang angeordnet, damit sie
in jeder Winkelstellung sichtbar sind. Sie
zeigen die Auslenkung des Taststifts an,
bei den kabellosen Tastsystemen zusätzlich
deren Bereitschaft.
Sende-/Empfangseinheit SE 540
Die Sende-/Empfangseinheit SE 540 verfügt über eine Mehrfarben-LED, die ständig
den Zustand des Tastsystems (Bereitschaft,
Auslenkung und Batteriekapazität) anzeigt.
Sende-/Empfangseinheit SE 642
Die SE 642 ist mit mehreren MehrfarbenLEDs bestückt, die neben der Zustandsanzeige auch der Diagnose dienen. Angezeigt
werden:
• Bereitschaft
• aktives Tastsystem
• Auslenkung
• Batteriekapazität
• Qualität der Infrarot-Übertragung
• Störungen und Fehler
Sende-/Empfangseinheit SE 660
Die SE 660 für Funk- und Infrarot-Übertragung verfügt neben LEDs auch über Segment- und Balkenanzeigen. Sie informieren
umfangreich bei Inbetriebnahme, Betrieb
und Diagnose:
• Bereitschaft
• aktives Tastsystem
• Auslenkung
• Batteriekapazität
• Qualität des Funk- bzw. Infrarot-Signals
• Verbindungsaufbau
• Kanalauslastung bei Funk
• Kollision und Fehler
• Kanal
• Betriebsart
InfrarotÜbertragung
Ausgang
Tastsystem TS
Tastsystem TT
Startsignal TS
Startsignal TT
Fehler
InfrarotÜbertragung
Ausgang
Betriebsart
Kanal
Bedientasten
Funk-Übertragung
Tastsystem TT
Tastsystem TS
Kanalauslastung
17
Anbau
Werkstück-Tastsystem TS
Die Werkstück-Tastsysteme TS von
HEIDENHAIN eignen sich zum Einsatz an
den unterschiedlichsten Werkzeugmaschinen. Sie verfügen über die entsprechenden
Anbaumöglichkeiten:
• Spannschäfte für Bearbeitungszentren,
Fräs- und Bohrmaschinen
• Werkzeugaufnahmen für Sonderlösungen
• Befestigungsgewinde für individuelle
Anbaulösungen z. B. an Dreh- und
Schleifmaschinen
Spannschäfte
Die Werkstück-Tastsysteme TS werden
direkt in die Spindel der Maschine eingesetzt. Zum Einsatz an das jeweilige Spannsystem sind die TS mit verschiedenen
Spannschäften lieferbar. Eine Auswahl finden Sie aufgelistet. Alle weiteren handelsüblichen Spannschäfte sind auf Anfrage
verfügbar.
DIN 2080
Kegel
SK-A 40
SK-A 45
SK-A 50
SK-A 50
DIN 69893
Kegel
HSK-E 25
HSK-E 32
HSK-A 40
HSK-E 40
HSK-A 50
HSK-E 50
HSK-A 63
HSK-B 63
HSK-F 63
HSK-A 80
HSK-A 100
18
D
M16
M20
M24
UNC 1.000-8
DIN 69871
Kegel
SK-A 40
SK-A 45
SK-A 50
D
M16
M20
M24
SK-AD/B 30
SK-AD/B 40
SK-AD/B 45
SK-AD/B 50
SK-AD/B 60
M12
M16
M20
M24
M30
JIS B 6339
Kegel
D
BT 30
M12
BT 40
M16
BT 50
M24
ASME B5.50
Kegel D
SK 40 UNC 1x000-8
SK 50 UNC 1x000-8
Werkzeugaufnahmen
Falls Sie andere Spannschäfte verwenden,
können die Tastsysteme über standardisierte Zylinderschäfte in handelsübliche Spannzangen aufgenommen werden. Zylinderschäfte für folgende Werkzeugaufnahmen
stehen zur Auswahl:
• Weldon oder Schrumpffutter nach
DIN 6535-HB16
• Whistle Notch nach DIN 6535-HE16
DIN 6535-HB16
Zylinderschaft für
Weldon-Werkzeugaufnahme
DIN 6535-HE16
Zylinderschaft für
Whistle Notch-Werkzeugaufnahme
Befestigungsgewinde
Die Tastsysteme TS können auch ohne
Spannschaft geliefert werden. Der Anbau
erfolgt dann über ein Gewinde.
• M28 x 0,75 bei TS 260/TS 248
• M12 x 0,5 bei TS 460/TS 444
• M30 x 0,5 bei TS 642/TS 740
für Außensechskant
SW 17
Zubehör:
Verschraubung für TS 260/TS 248
ID 643089-01
Die Verschraubung mit Außengewinde
M22x1 dient dem einfachen Anbau des
TS 260/TS 248 an ein Maschinenelement,
einen Montagesockel oder über eine
Schwenkeinrichtung z. B. an Dreh- oder
Schleifmaschinen. Mit Hilfe der Verschraubung kann das TS auch bei einem starren
Befestigungselement beliebig verdreht
werden. Damit kann das TS z. B. mit einem
asymmetrischen oder quaderförmigen Antastelement exakt parallel zu den Maschinenachsen ausgerichtet werden.
drehbar
Gewindering M12/M30
ID 391026-01
Der Gewindering dient der Adaption der
Spannschäfte und Werkzeugaufnahmen mit
M30-Gewinde an das TS 4xx (M12 x 0,5)
Montageschlüssel
zum Anbau eines Spannschafts an
TS 460: ID 1034244-01
TS 740/TS 642: ID 519833-01
Gewindering
Montageschlüssel
19
Sende-/Empfangseinheit
Die Sende-/Empfangseinheiten SE für
Infrarot-Übertragung sind so anzubauen,
dass sie sich über den gesamten Verfahrweg der Maschine im Abstrahlbereich des
Tastsystems befinden. Bei Funkübertragung ist auf genügend großen Abstand zu
Störquellen zu achten. Der seitliche Abstand zu metallischen Flächen muss mindestens 60 mm betragen.
Sende-/Empfangseinheit SE 660, SE 642
Aufgrund ihrer hohen Schutzart von IP67
kann die SE beliebig im Arbeitsraum der
Maschine angebaut werden und dort auch
Kühlmittel ausgesetzt sein. Soll die SE gemeinsam für Werkstück-Tastsystem und
Werkzeug-Tastsystem TT 460 genutzt werden, ist beim Anbau darauf zu achten, dass
sie mit beiden Tastsystemen kommunizieren kann.
Die Befestigung erfolgt über zwei seitliche
M5-Gewindebohrungen. Für eine einfache
Montage sind als Zubehör passende Halter
lieferbar. Auch ein nachträglicher Einbau ist
problemlos möglich.
Zubehör
Halter für SE 660
ID 744677-01
Der Halter für die SE 660 wird mit zwei
Schrauben M4 an einem Maschinenelement befestigt und die SE einfach eingeclipst.
Halter für SE 642
ID 370827-01
Sende-/Empfangseinheit SE 540
Die SE 540 ist zum Einbau in den Spindelkopf vorgesehen. Dadurch ist bis auf wenige Ausnahmefälle (z. B. Maschinen mit Pinole) die Zuordnung zum Tastsystem auch
bei Maschinen mit sehr großen Verfahrwegen oder Schwenkkopf eindeutig vorgegeben. Der Übertragungsbereich des
Infrarot-Signals ist der Einbausituation angemessen. Da die SE 540 immer schräg
oberhalb des TS sitzt, empfiehlt es sich,
Tastsysteme mit +30°-Abstrahlwinkel einzusetzen. Der Einsatz der SE 540 muss in
der Maschine konstruktiv vorgesehen werden.
20
M4
Antasten
Das Erfassen der Werkstückgeometrie oder
-lage durch das Werkstück-Tastsystem TS
geschieht durch mechanisches Antasten.
Dabei sollte das Werkstück möglichst sauber sein, um Fehlmessungen durch Späne
etc. zu vermeiden.
Mit Auslenken des Taststiftes wird ein
Schaltsignal zur Steuerung übertragen.
Zusätzlich zeigen LEDs am Umfang des
Tastsystems die Auslenkung an.
Die kabellosen Tastsysteme besitzen eine
integrierte Abblaseinrichtung: Über Düsen an der Unterseite des Tastsystems
kann mit Hilfe von Druckluft oder eines
Kühlmittelschwalls die Antaststelle von
grober Verunreinigung gesäubert werden.
Auch Spanablagerungen in Taschen sind
kein Problem. Damit sind auch automatische Messzyklen in der mannlosen Schicht
möglich. Um die Abblaseinrichtung zu nutzen, muss die Maschine eine Druckluftbzw. Kühlmittelzufuhr durch die Spindel
ermöglichen.
Beim batterielosen Tastsystem TS 444 wird
die Druckluft im gleichen Zug für das Aufladen der Kondensatoren genutzt.
Antastgeschwindigkeit
Signallaufzeiten der CNC sowie der Infrarot- und insbesondere der Funkübertragung
beeinflussen die Antastreproduzierbarkeit
des Tastsystems. Für die maximale Antastgeschwindigkeit ist neben der Signallaufzeit die zulässige Auslenkung zu berücksichtigen. Die mechanisch zulässige Antastgeschwindigkeit ist in den technischen
Kennwerten angegeben.
Auslenkung
des Taststifts
Auslenkung des Antastelements
Die maximal zulässige Auslenkung des
Taststifts beträgt in jede Richtung 5 mm.
Innerhalb dieses Weges muss die Maschinenbewegung gestoppt werden, um eine
Beschädigung des Tastsystems zu vermeiden.
21
Kollisionsschutz und thermische Entkopplung
(Option bei TS 460)
Mechanischer Kollisionsschutz
Ein mechanischer Adapter zwischen Tastsystem und Spannschaft dient als Kollisionsschutz. Bei leichten Kollisionen des
Tastsystemgehäuses mit dem Werkstück
oder der Spannvorrichtung kann das Tastsystem geringfügig ausweichen. Gleichzeitig deaktiviert ein integrierter Schalter das
Bereitschaftsignal und die Steuerung
stoppt die Maschine. Dadurch wirkt der
Kollisionschutz nur bei aktiviertem Tastsystem.
Das unbeschädigte Tastsystem wird neu
kalibriert (Kalibrierzyklus der Steuerung)
und man kann weiterarbeiten. Durch den
Kollisionsschutzadapter entsteht kein zusätzlicher Fehler, auch nicht bei hohen Beschleunigungen z. B. während des Werkzeugwechsels.
Der Kollisionsschutzadapter schützt das Tastsystem vor mechanischer
Beschädigung ...
Thermische Entkopplung
Zusätzlich wirkt der Kollisionsschutzadapter
als thermische Entkopplung. Damit wird
das Tastsystem vor Erwärmung durch die
Spindel geschützt.
Falls sich die Spindel durch vorausgegangene Bearbeitungen stark erwärmt hat, wird
dadurch – insbesondere bei länger andauernden Messzyklen – auch das Tastsystem
erwärmt. Dies kann zu Fehlmessungen
führen. Das Tastsystem mit thermischer
Entkopplung verhindert durch den Kollisionsschutz einen Wärmefluss von der Spindel in das Tastsystem.
... und dient der thermischen Entkopplung (links mit Kollisionsschutzadapter)
22
Taststifte
Taststifte für TS
HEIDENHAIN liefert passende Taststifte
mit unterschiedlichen Kugeldurchmessern
und verschiedenen Längen. Alle Taststifte
werden über das M3-Gewinde mit den
Tastsystemen TS verbunden. Ab Kugeldurchmesser 4 mm schützt eine Sollbruchstelle die Tastsysteme vor mechanischer
Beschädigung bei Fehlbedienung. Im
Lieferumfang der Tastsysteme TS sind
folgende Taststifte enthalten:
• bei TS 260/TS 248
2 x T404
• bei TS 460
T404 und T409
• bei TS 444, TS 642 und TS 740
T404 und T424
Taststifte
Verlängerung
Um asymmetrische oder quaderförmige
Antastelemente exakt ausrichten zu können, lässt sich der TS 260/TS 248 mit Hilfe
der Verschraubung orientiert anbauen.
Kugeltaststifte
Typ
ID
T421
T422
T423
T424
T404
T405
T406
T408
T409
295770-21
295770-22
295770-23
352776-24
352776-04
352776-05
352776-06
352776-08
352776-09
Länge l Kugeldurchmesser D
21 mm 1 mm
21 mm 2 mm
21 mm 3 mm
21 mm 4 mm
40 mm 4 mm
40 mm 5 mm
40 mm 6 mm
40 mm 8 mm
60 mm 4 mm
Weitere Taststifte, auch Sonderformen sind
auf Anfrage lieferbar.
Taststiftverlängerung
Typ
ID
Länge l Material
T490 296566-90 50 mm Stahl
Die Taststiftverlängerung darf nur zusammen mit den kurzen Taststiften (21 mm
Länge) verwendet werden.
23
TS 248, TS 260 und TS 460
Werkstück-Tastsysteme
TS 248, TS 260
Flanschdose axial
Flanschdose radial
40
TS 460
mit Kollisionsschutz
24
mit Kollisionsschutz
Kabel
Funk und Infrarot
Werkstück-Tastsystem
TS 248
TS 260
TS 460
Antastgenauigkeit
 ± 5 µm bei Verwendung des Standardtaststifts T404
Antastreproduzierbarkeit
mehrmaliges Antasten aus
einer Richtung
2   1 µm bei einer Antastgeschwindigkeit von 1 m/min
typische Werte:
2   1 µm bei einer Antastgeschwindigkeit von 3 m/min
2   4 µm bei einer Antastgeschwindigkeit von 5 m/min
Auslenkung des
Antastelements
5 mm in allen Richtungen (bei Taststift L = 40 mm)
Auslenkkräfte
axial: ca. 8 N (TS 248: ca. 4 N)
radial: ca. 1 N (TS 248: ca. 0,5 N)
Antastgeschwindigkeit
 5 m/min
Kollisionsschutz*
–
Schutzart EN 60 529
IP67
Arbeitstemperatur
10 °C bis 40 °C
Lagertemperatur
–20 °C bis 70 °C
Masse ohne Spannschaft
ca. 0,15 kg
ca. 0,2 kg
Befestigung*
• mit Spannschaft1) (nur bei radialer Flanschdose)
• über Außengewinde M28 x 0,75
• über Verschraubung mit Außengewinde M22 x 1
• mit Spannschaft1)
• über Außengewinde M12 x 0,5
Elektrischer Anschluss*
Flanschdose M12, 8-polig, axial oder radial
–
Kabellänge
 25 m
–
Spannungsversorgung
DC 15 V bis 30 V/ 100 mA (ohne Last)
1
2 Batterien oder Akkus /2 AA oder Size LR2;
je 1 V bis 4 V
Betriebsdauer
–
Dauerbetrieb typ. 400 h2) mit Lithium-Batterien
Ausgangssignale
• Schaltsignal S und S (Rechtecksignal und dessen
invertiertes Signal)
• potentialfreier Schaltausgang „Trigger“
–
Signalpegel HTL
UH  20 V bei –IH  20 mA
UL  2,8 V bei IL  20 mA
bei Nennspannung DC 24 V
–
Signalübertragung
Kabel
Funk- und Infrarot-Übertragung (einstellbar) mit
360°-Abstrahlung zur SE
optional
3)
Sende-/Empfangseinheit* –
• SE 660 für Funk- und Infrarot-Übertragung
• SE 642 für Infrarot-Übertragung3)
• SE 540 für Infrarot-Übertragung; zum Einsatz im
Spindelkopf
Ein-/Ausschalten des TS
Funk- oder Infrarot-Signal (einstellbar) von SE
–
* bei Bestellung bitte auswählen
1)
siehe Übersicht Seite 18
2)
reduzierte Betriebsdauer bei hohem Funkverkehr der Umgebung oder häufigen, kurzen Antastintervallen
3)
gemeinsame SE für TS 460 und TT 460
25
TS 444, TS 642 und TS 740
Werkstück-Tastsysteme
TS 444
TS 642
Abstrahlwinkel 0°
26
Abstrahlwinkel 30°
TS 740
Infrarot
Werkstück-Tastsystem
TS 444
Antastgenauigkeit
 ±5 µm bei Verwendung des Standardtaststifts T404
 ±1 µm bei Verwendung des
Standardtaststifts T404
Antastreproduzierbarkeit
mehrmaliges Antasten aus
einer Richtung
2   1 µm bei einer Antastgeschwindigkeit von 1 m/min
typische Werte:
2   1 µm bei einer Antastgeschwindigkeit von 3 m/min
2   4 µm bei einer Antastgeschwindigkeit von 5 m/min
2   0,25 µm
bei einer Antastgeschwindigkeit
von 0,25 m/min
Auslenkung des
Antastelements
5 mm in allen Richtungen (bei Taststift L = 40 mm)
Auslenkkräfte
axial: ca. 8 N
radial: ca. 1 N
axial: ca. 0,6 N
radial: ca. 0,2 N
Antastgeschwindigkeit
 5 m/min
 0,25 m/min
Schutzart EN 60 529
IP67
Arbeitstemperatur
10 °C bis 40 °C
Lagertemperatur
–20 °C bis 70 °C
Masse ohne Spannschaft
ca. 0,4 kg
Befestigung*
mit Spannschaft* (Übersicht S. 18)
ohne Spannschaft (Anschlussgewinde M12 x 0,5)
TS 642
TS 740
ca. 1,1 kg
ohne Spannschaft (Anschlussgewinde M30 x 0,5)
Signalübertragung
Infrarot-Übertragung mit Rundumabstrahlung
Abstrahlwinkel des
Infrarot-Signals*
0° oder +30°
Sende-/Empfangseinheit* SE 540 oder SE 642
SE 540, SE 642 oder SE 660
(nur Infrarot)
Ein-/Ausschalten des TS
Infrarot-Signal von SE
über Schalter im Spannschaft oder Infrarot-Signal von SE
Infrarot-Signal von SE
Energieversorgung/
Spannungsversorgung
Druckluft
empfohlener Betriebsdruck
5
5
5,5 · 10 bis 8 · 10 Pa
Batterien oder Akkus
Energiespeicher
integrierte Hochleistungskondensatoren;
5
Ladezeit typ. 3 s bei 5,5 · 10 Pa
2 Batterien oder Akkus je 1 bis 4 V; Size C oder Size A
Betriebsdauer
typ. 120 s
typ. 800 h2)
(reduzierte Betriebsdauer bei
Ersatz für TS 632)
SE 540 oder SE 642
1)
2)
typ. 500 h
* bei Bestellung bitte auswählen
1)
über Adapter, im Lieferumfang enthalten
2)
im Dauerbetrieb mit Lithium-Batterien 3,6 V/6000 mAh; mit den im Lieferumfang enthaltenen Lithium-Batterien Size A wird lediglich die
halbe Betriebsdauer erreicht
105 Pa 
27
SE 660, SE 642 und SE 540
Sende-/Empfangseinheiten
SE 660
SE 642
SE 540
 = Bei L1 > 100: Entwässerungsbohrung
vorsehen; L2 = 10 mm bis 100 mm
28
Funk und Infrarot
Infrarot
Sende-/Empfangseinheit
SE 660
SE 642
SE 540
Verwendung
TS 460, TT 460
gemeinsame Kommunikation mit
TS 460 und TT 460
TS 460, TS 444, TS 642, TS 740
und TT 460; gemeinsame Kommunikation mit TS und TT
TS 460, TS 444, TS 642 oder
TS 740
Signalübertragung
Funk oder Infrarot
Infrarot
Einsatzgebiet
im Arbeitsraum der Maschine
im Arbeitsraum der Maschine
in der Aufnahmebohrung
im Spindelkopf
Ein-/Ausgangssignale
Rechtecksignale im HTL-Pegel
• Startsignal R(-TS) und R(-TT)
• Bereitschaftssignal B(-TS) und
B(-TT)
• Schaltsignal S und S
• Batteriewarnung W
Rechtecksignale im HTL-Pegel
• Startsignal R(-TS) und R(-TT)
• Bereitschaftssignal B(-TS) und
B(-TT)
• Schaltsignal S und S
• Batteriewarnung W
Rechtecksignale, HTL-Pegel
• Startsignal R
• Bereitschaftssignal B
• Schaltsignal S
• Batteriewarnung W
Optische Zustandskontrolle
für Infrarot-Übertragung, Funkfür Infrarot-Übertragung,
Übertragung und -Kanalqualität,
Fehler und Werkstück- bzw.
Kanal, Betriebsart und Werkstück- Werkzeug-Tastsystem
bzw. Werkzeug-Tastsystem
Elektrischer Anschluss
Flanschdose M12, 12-polig
Kabellänge
 20 m mit Adapterkabel  6 mm
 50 m mit Adapterkabel  6 mm und Adapterkabel  8 mm zur
Verlängerung
Spannungsversorgung
DC 15 V bis 30 V
Stromaufnahme ohne Last
Infrarot
Normalbetrieb
Senden (max. 3,0 s)
Funk
3,4 Weff ( 200 mAeff1))
10,7 WPK ( 680 mA1))
2,1 Weff ( 120 mAeff1))
Schutzart EN 60 529
IP67
Arbeitstemperatur
für Tastsystem
Kabel 0,5 m/2 m mit M12-Stecker, M9-Flanschdose 8-polig
12-polig
 30 m
mit Adapterkabel  4,5 mm
 50 m
mit Adapterkabel  4,5 mm und
Adapterkabel  8 mm zur
Verlängerung
5,1 Weff ( 250 mAeff1))
8,3 WPK ( 550 mA 1))
–
3,7 Weff ( 150 mAeff1))
4,3 WPK ( 210 mA1))
–
10 °C bis 40 °C
10 °C bis 40 °C
UP = 15 V: 10 °C bis 60 °C
UP = 24 V: 10 °C bis 40 °C
Lagertemperatur
–20 °C bis 70 °C
–20 °C bis 70 °C
–20 °C bis 70 °C
Masse ohne Kabel
ca. 0,3 kg
ca. 0,2 kg
ca. 0,1 kg
* bei Bestellung bitte auswählen
1)
bei minimaler Versorgungsspannung
29
Auswahlhilfe
Die Werkzeugvermessung auf der Maschine spart Nebenzeiten, erhöht die Bearbeitungsgenauigkeit und reduziert Ausschuss
und Nacharbeit. Mit dem berührend antastend arbeitenden Tastsystemen TT und den
Lasersystemen TL bietet HEIDENHAIN
zwei unterschiedliche Möglichkeiten zur
Werkzeugvermessung.
Aufgrund der robusten Bauweise und der
hohen Schutzart können diese WerkzeugTastsysteme direkt im Bearbeitungsraum
der Werkzeugmaschine installiert werden.
Tastsyteme TT
Die Werkzeug-Tastsysteme TT 160 und
TT 460 sind schaltende Tastsysteme zur
Vermessung und Überprüfung von Werkzeugen. Das TT 160 verfügt über eine kabelgebundene Signalübertragung, während das
TT 460 kabelunabhängig über eine Funkbzw. Infrarotstrecke mit der Sende-/Empfangseinheit SE 660 kommuniziert.
Das scheibenförmige Antastelement des
TT wird beim mechanischen Antasten eines Werkzeugs ausgelenkt. Dabei erzeugt
das TT ein Schaltsignal, das zur Steuerung
übermittelt und dort weiterverarbeitet wird.
Das Schaltsignal wird über einen optischen
Sensor gebildet, der verschleißfrei arbeitet
und eine hohe Zuverlässigkeit aufweist.
Das Antastelement ist einfach austauschbar.
Der Verbindungsstift zum Antastelement
ist mit einer Sollbruchstelle ausgestattet.
Damit ist das Tastsystem vor mechanischer
Beschädigung bei Fehlbedienung geschützt.
Tastsysteme TT
TT 160
Lasersysteme TL
Mit den Lasersystemen TL Micro und
TL Nano können Werkzeuge berührungslos
bei Nenndrehzahl vermessen werden. Mit
Hilfe der im Lieferumfang enthaltenen
Messzyklen erfassen sie Werkzeuglänge
und -durchmesser, kontrollieren die Form
von Einzelschneiden und stellen Werkzeugverschleiß oder Werkzeugbruch fest. Die
ermittelten Werkzeugdaten legt die Steuerung in der Werkzeugtabelle ab.
Die Messung geht schnell und unkompliziert. Programmgesteuert positioniert die
NC-Steuerung das Werkzeug und startet
den Messzyklus. Dies ist jederzeit möglich:
vor der Bearbeitung, zwischen zwei Bearbeitungsschritten oder nach erfolgter Bearbeitung.
Der mittig fokussierte Laserstrahl vermisst
Werkzeuge ab 0,03 mm Durchmesser bei
einer Wiederholgenauigkeit bis zu ±0,2 µm.
Lasersystem TL
TT 460
TL Nano
TL Micro 150 TL Micro 200 TL Micro 300
Antastprinzip
mechanisch antastend
berührungslos über Laserstrahl
Antastrichtungen
3-dimensional: ±X, ±Y, +Z
2-dimensional: ±X (bzw. ±Y), +Z
Antastkräfte
axial: 8 N, radial: 1 N
keine Kräfte, arbeitet berührungslos
Werkzeugmaterialien
bruchempfindliche Schneiden können
beschädigt werden
beliebig
Empfindlichkeit bei verschmutztem Werkzeug
sehr gering
hoch (Reinigung des Werkzeugs durch Abblasen vor der
Messung notwendig)
mögliche Messzyklen
Länge, Radius, Werkzeugbruch,
Einzelschneiden
Länge, Radius, Werkzeugbruch, Einzelschneiden, Schneidengeometrie (auch bei beliebigen Konturen)
Installationsaufwand
einfacher Anschluss an NC-Steuerung
PLC-Anpassung in der NC-Steuerung notwendig (6 Ausgänge,
3 Eingänge) Druckluftanschluss
Signalübertragung
Kabel
Kabel
Reproduzierbarkeit
2   1 µm
Min. Werkzeugdurchmesser
Max. Werkzeugdurchmesser
1)
2)
Funk/Infrarot zur
SE 660;
Infrarot zur SE 642
2   0,2 µm
2  1 µm
3 mm
0,03 mm
0,1 mm
unbegrenzt
37 mm
1)
Werkzeug darf durch Antastkräfte nicht beschädigt werden
bei mittiger Messung
30
2)
30 mm2)
80 mm2)
180 mm2)
Inhalt
Allgemeines
32
Funktionsprinzip
33
Anbau
34
Antasten
35
Technische Kennwerte
Lasersystem TL
TT 160, TT 460
36
Allgemeines
38
Komponenten
39
Anbau
40
Schutz vor Verschmutzung
41
Antasten
42
Technische Kennwerte
TL Nano
44
TL Micro
46
DA 301 TL
48
Werkzeugvermessung
Tastsystem TT
31
Tastsysteme TT zur Werkzeugvermessung
Zusammen mit den Messzyklen der CNCSteuerung bietet das Werkzeug-Tastsysteme TT die Möglichkeit, Werkzeuge in der
Maschine automatisch zu vermessen. Die
ermittelten Werte Werkzeuglänge und
Werkzeugradius kann die Steuerung im
zentralen Werkzeugspeicher ablegen. Mit
der Überprüfung des Werkzeugs während
der Bearbeitung erfassen Sie so Verschleiß
oder Bruch schnell und direkt und vermeiden Ausschuss oder Nacharbeit. Liegen die
ermittelten Abweichungen außerhalb der
vorgegebenen Toleranzen oder ist die überwachte Standzeit des Werkzeugs überschritten, kann die Steuerung das Werkzeug
sperren oder automatisch ein Schwesterwerkzeug einwechseln.
Beim TT 460 werden alle Signale per Funk
oder Infrarot zur Steuerung übertragen.
Vorteile:
• wesentlich mehr Bewegungsfreiheit
• schnelles Platzieren an beliebiger Stelle
• Einsatz auch auf Rund- bzw. Schwenktischen
Ihr Vorteil: Mit dem Werkzeug-Tastsystem
TT 160 oder TT 460 können Sie Ihre CNCMaschine auch in der mannlosen Schicht
produzieren lassen, ohne dass Genauigkeitseinbußen oder gar Ausschuss zu erwarten sind.
32
Funktionsprinzip
Sensor
Die Tastsysteme von HEIDENHAIN arbeiten
mit einem optischen Schalter als Sensor.
Der von einer LED ausgehende Lichtstrom
wird von einem Linsensystem gebündelt
und fällt als Lichtpunkt auf ein DifferentialPhotoelement. Bei Auslenkung des Tastelements erzeugt das Differential-Photoelement ein Schaltsignal. Das Antastelement
beim TT ist starr mit einem Schaltteller verbunden, der über ein Drei-Punkt-Lager im
Tastsystemgehäuse integriert ist. Die DreiPunkt-Lagerung stellt die physikalisch ideale Ruhelage sicher.
Reproduzierbarkeit
Bei der Werkzeugvermessung ist in erster
Linie die Reproduzierbarkeit des Antastvorgangs von Bedeutung. Die Antastreproduzierbarkeit ist die Abweichung, die beim
mehrfachen Antasten eines Werkzeugs aus
einer Richtung bei 20 °C Umgebungstemperatur ermittelt wird.
Die Antastgenauigkeit eines Tastsystems
wird bei HEIDENHAIN auf Präzisionsmessmaschinen ermittelt.
Antastelement
Abweichung 
Aufgrund des berührungslos optischen
Schalters arbeitet der Sensor verschleißfrei
und gewährleistet so eine hohe LangzeitStabilität der HEIDENHAIN-Tastsysteme.
Verbindungsstift mit Sollbruchstelle
Neugerät
Anzahl der Antastungen 
nach ca. 5 Millionen Abtastungen
Linsensystem
DifferentialPhotoelement
Typischer Verlauf der Antastreproduzierbarkeit eines Tastsystems bei mehrmaligem Antasten aus einer Richtung.
Schalter
LED
33
Anbau
Das Werkzeug-Tastsystem erfüllt die Schutzart IP67 und lässt sich daher im Arbeitsraum
der Maschine anbringen. Die Befestigung
des TT erfolgt mittels zweier Spannpratzen
oder platzsparend auf einem Montagesockel,
der als Zubehör lieferbar ist.
Das TT mit 40-mm-Antastelement sollte
vertikal betrieben werden, um ein sicheres
Antasten und einen optimalen Schutz vor
Verschmutzung zu gewährleisten. Mit dem
Antastelement SC02 mit Durchmesser
25 mm ist ebenso wie mit dem quaderförmigen Antastelement auch ein Betrieb in
horizontaler Lage möglich.
Das TT darf nur während der Werkzeugvermessung aktiv sein; Vibrationen während
der Bearbeitung, die ein Schalten des Tastsystems auslösen können, führen so zu
keiner Unterbrechung der Bearbeitung.
Befestigung
mit Spannpratzen
Anbau horizontal
Spannpratze
Befestigung auf
Montagesockel
Druckring
Zubehör:
Montagesockel für TT
Zum Anbau mit Zentralschraube
TT 160: ID 332400-01
TT 460: ID 651586-01
Montagesockel
Montagesockel mit Abblasdüse
Zum Freiblasen des Werkzeugs
Luftanschluss für Schlauch  4/6
ID 767594-01
Spannungsversorgung und
Signalübertragung
Beim Tastsystem TT 160 erfolgt sowohl die
Spannungsversorgung als auch die Übertragung des Schaltsignals über das Anschlusskabel.
Das TT 460 überträgt das Schaltsignal per
Infrarot zur Sende-/Empfangseinheit
SE 660 (siehe Seite 14/15).
34
Montagesockel mit
Abblasdüse
TT 160
Abblasdüse
Spannungsversorgung
Schaltsignal
Antasten
Das gehärtete Antastelement des Werkzeug-Tastsystems TT erlaubt ein direktes
Antasten des entgegen die Schneidrichtung
rotierenden Werkzeugs. Abhängig vom
Werkzeugdurchmesser sind Drehzahlen bis
zu 1 000 min–1 zulässig. Das Antastelement lässt sich schnell auswechseln:
Es wird einfach über eine Passung in das
Tastsystem eingeschraubt.
Die max. zulässige Auslenkung des Antastelements beträgt in jede Richtung 5 mm.
Innerhalb dieses Weges muss die Maschinenbewegung gestoppt werden.
Um das Tastsystem bei Fehlbedienung vor
mechanischer Beschädigung zu schützen
ist das Antastelement des TT mit einer
Sollbruchstelle ausgestattet. Die Sollbruchstelle ist in allen Antastrichtungen
wirksam. Eine Gummitülle dient als Splitterschutz. Ein defekter Verbindungsstift lässt
sich einfach austauschen; eine Neujustage
des TT ist nicht notwendig.
Verbindungsstift zum Antastelement
(Darstellung ohne Gummitülle)
Optische Auslenkanzeige
Beim TT 160 zeigen LEDs zusätzlich die
Auslenkung des Antastelements an. Beim
TT 460 ist der Zustand des Tastsystems
zusätzlich über LEDs an der Sende-/Empfangseinheit SE ersichtlich. Dies ist besonders praktisch zur Funktionskontrolle. Es
wird auf einen Blick deutlich, ob sich das
TT im ausgelenkten Zustand befindet.
Antastelemente
Zum Antasten von Fräswerkzeugen sind die
Werkzeug-Tastsysteme mit einem scheibenförmigen Antastelement mit 40 mm
Durchmesser ausgestattet (Beispiel). Als
Zubehör ist ein scheibenförmiges Antastelement mit 25 mm Durchmesser lieferbar.
Aufgrund des geringeren Gewichts wird
dieses vor allem beim horizontalen Anbau
des TT empfohlen.
Auch Vermessen von Drehwerkzeugen ist
mit den Werkzeug-Tastsystemen TT möglich. Dazu wird ein quaderförmiges Antastelement (als Zubehör lieferbar) verwendet,
an dessen Planflächen die Kanten des
Drehmeißels angetastet werden. So lassen
sich auch die Werkzeuge in NC-gesteuerten Drehmaschinen regelmäßig auf Bruch
und Verschleiß prüfen, um die Prozesssicherheit zu gewährleisten.
Die Antastelemente sind separat als Ersatz
lieferbar. Sie lassen sich einfach auswechseln, eine Neujustage des TT ist nicht nötig.
Zubehör:
Antastelement SC02  25 mm
ID 574752-01
Antastelement SC01  40 mm
ID 527801-01
Antastelement quaderförmig
ID 676497-01
35
TT 160 und TT 460
Werkzeug-Tastsysteme
TT 160
TT 460
36
Kabel
Funk und Infrarot
Werkzeug-Tastsystem
TT 160
TT 460
Antastgenauigkeit
 ±15 µm
Antastreproduzierbarkeit
mehrmaliges Antasten aus
einer Richtung
2   1 µm bei einer Antastgeschwindigkeit von 1 m/min
typische Werte:
2   1 µm bei einer Antastgeschwindigkeit von 3 m/min
2   4 µm bei einer Antastgeschwindigkeit von 5 m/min
Auslenkung des
Antastelements
5 mm in allen Richtungen
Auslenkkräfte
axial: ca. 8 N
radial: ca. 1 N
Antastgeschwindigkeit
 5 m/min
Schutzart EN 60 529
IP67
Arbeitstemperatur
10 °C bis 40 °C
Lagertemperatur
–20 °C bis 70 °C
Masse
ca. 0,3 kg
Montage auf
Maschinentisch
• Befestigung über Spannpratzen (im Lieferumfang enthalten)
• Befestigung mit Montagesockel (Zubehör)
Elektrischer Anschluss
Flanschdose M12, 8-polig
–
Kabellänge
 25 m
–
Spannungsversorgung
DC 10 V bis 30 V/ 100 mA (ohne Last)
1
2 Batterien oder Akkus /2 AA oder Size LR2;
je 1 V bis 4 V
Betriebsdauer
–
Dauerbetrieb typ. 400 h1) mit Lithium-Batterien
Ausgangssignale
• Schaltsignal S und S (Rechtecksignal und dessen
invertiertes Signal)
• potentialfreier Schaltausgang „Trigger“
–
Signalpegel HTL
UH  20 V bei –IH  20 mA
UL  2,8 V bei IL  20 mA
bei Nennspannung DC 24 V
–
Signalübertragung
Kabel
Funk- oder Infrarot-Übertragung (einstellbar)
mit 360°-Abstrahlung zur SE
Sende-/Empfangseinheit
–
• SE 6602) für Funk- und Infrarot-Übertragung
• SE 6422) für Infrarot-Übertragung
Ein-/Ausschalten des TT
–
Funk- oder Infrarot-Signal (einstellbar) von SE
1)
2)
ca. 0,4 kg
reduzierte Betriebsdauer bei hohem Funkverkehr der Umgebung oder häufigen, kurzen Antastintervallen
gemeinsame SE für TS 460 und TT 460; siehe Seite 28
37
Lasersysteme TL zur Werkzeugvermessung
Die Werkzeugüberwachung mit einem
Lasersystem TL bedeutet eine besonders
flexible Lösung. Durch die optisch-berührungslose Messung können Sie auch kleinste
Werkzeuge schnell, sicher und kollisionsfrei
prüfen. Auch bei empfindlichsten Werkzeugen besteht keine Beschädigungsgefahr.
Die präzise Ermittlung von Länge und Radius
bei Nenndrehzahl sichert Ihre hohe Fertigungsqualität. Gleichzeitig spart Ihnen die
integrierte Werkzeugeinstellung mit automatischer Aktualisierung der Werkzeugdaten eine separate Werkzeug-Voreinstellung und reduziert so Kosten und Nebenzeiten.
Die Werkzeugüberwachung erfolgt bei
Nenndrehzahl im realen Spannsystem und
somit unter Bearbeitungsbedingungen.
Fehler an Werkzeug, Spindel und Aufnahme können so direkt erkannt und korrigiert
werden. Dabei wird jede einzelne Schneide
unter voller Drehzahl geprüft. Selbst die
Geometrie von Sonderwerkzeugen kontrollieren Sie in der Maschine automatisch auf
Abweichungen.
38
Durch die laufende Prozesskontrolle mit
Überwachung der Werkzeugdaten werden
Verschleiß, Schneidenausbrüche und Werkzeugbruch frühzeitig erkannt. Dies sichert
Ihnen eine konstante Fertigungsqualität,
vermeidet Folgeschäden und erspart Ihnen
Kosten für Ausschuss und Nacharbeit. Die
automatisch arbeitenden Messzyklen ermöglichen selbst im mannlosen Betrieb
eine optimale Überwachung.
Die Lasersysteme TL garantieren zuverlässige Werkzeugüberwachung, hohe Messgenauigkeit und präzise Verschleißkontrolle.
Sie bieten Ihnen folgende Vorteile:
• reduzierte Nebenzeiten
• mannloser Betrieb
• verringerter Ausschuss
• erhöhte Produktivität
• konstant hohe Fertigungsqualität
Komponenten
Lasersysteme TL
Die Lasersysteme gibt es in unterschiedlichen Ausführungen für verschiedene maximale Werkzeugdurchmesser:
• TL Nano
• TL Micro 150
• TL Micro 200
• TL Micro 300
Die Geräte verfügen über eine integrierte
Abblasvorrichtung. Damit kann das Werkzeug vor der Vermessung mit Hilfe von
Druckluft von Spänen und Kühlmittel gereinigt werden.
TL Micro 300
Die Lasersysteme TL gibt es optimiert auf
die Spindeldrehzahl der NC-Maschine für
Standardspindeln oder für HSC-Spindeln
(über 30 000 min–1).
Die Versionen TL Micro sind wahlweise mit
seitlichen oder nach unten abgehenden Anschlüssen für das Anschlusskabel und die
Druckluftleitungen verfügbar.
Messzyklen
Mit Hilfe der Messzyklen verarbeitet die
Steuerung das Ausgangssignal der Lasersysteme und führt die notwendigen
Berechnungen durch. Messzyklen
für die HEIDENHAIN-Steuerungen
TNC 320/620/640 und iTNC 530 sind im
Lieferumfang der Lasersysteme TL enthalten. Die Messzyklen beinhalten Funktionen
zur
• Werkzeugeinstellung mit automatischer
Übertragung der Daten in die Werkzeugtabelle
• Verschleißkontrolle mit oder ohne Korrektur der Werkzeugdaten
• Identifikation mit oder ohne Korrektur der
Werkzeugdaten
TL Micro 200
TL Nano
Druckluftanlage
Zum Betrieb der Lasersysteme TL ist eine
Druckluftanlage DA 301 TL notwendig, die
speziell auf die Anforderungen abgestimmt
ist. Sie besteht aus drei Filterstufen (Vorfilter, Feinstfilter und Aktivkohlefilter), einem
automatischen Kondensatabscheider, einem
Druckregler mit Manometer sowie drei
Schaltventilen. Damit wird die Verschlusseinheit der Laseroptik betätigt, das Lasersystem mit Sperrluft versorgt und das Werkzeug abgeblasen. Die Schaltventile werden
über das PLC-Programm gesteuert.
Zubehör
Das Zubehör erleichtert den Anbau und die
Wartung der Lasersysteme TL.
39
Anbau
Anbaulage
Die Lasersysteme TL erfüllen die Schutzart
IP68 und lassen sich daher unmittelbar im
Bearbeitungsraum der Maschine anbringen. Für einen reibungslosen Betrieb, auch
unter Kühlmittel und Spänen, sind Sender
und Empfänger mit einem pneumatisch
schaltbaren Verschlusssystem ausgestattet. Zusätzlich bietet der Anschluss von
Sperrluft so einen sehr hohen Schutz vor
Verschmutzung.
Die Lasersysteme TL können auf oder neben dem Maschinentisch sowohl stehend
als auch liegend montiert werden. Der Anbau muss entsprechend stabil sein, um
eine hohe Wiederholgenauigkeit zu erzielen. Störende Reflexionen und Beugungen
werden vermieden, wenn der Laserstrahl
beim Messen gegen die rotierende Werkzeugschneide gerichtet ist.
Um das Lasersystem während der Bearbeitung vor versehentlicher Zerstörung zu
schützen, sollte der Arbeitsraum der Maschine begrenzt werden.
Ausrichten der TL
Um eine bestmögliche Reproduzierbarkeit
zu erreichen, muss das Lasersystem beim
Anbau exakt parallel zu zwei NC-Achsen
ausgerichtet werden. Bei stehendem Anbau auf dem Maschinentisch ist die horizontale Ausrichtung durch die Montagefläche vorgegeben. Die Anbautoleranzen sind
aus den Anschlussmaßen ersichtlich.
Insbesondere bei der Längenmessung von
stark unterschiedlichen Werkzeugdurchmessern machen sich Parallelitätsabweichungen als Längenfehler bemerkbar. Es
empfiehlt sich daher, die Länge azentrischer Werkzeuge (z. B. Schaftfräser, Messerkopf) außerhalb der Werkzeugachse am
Außenradius durchzuführen.
Montagezubehör für TL Micro
Die Befestigungsplatte dient zur einfachen
Montage eines Lasersystems TL Micro auf
dem Maschinentisch. Zwei Anschlagsstifte
auf der Platte ermöglichen den Ab- und
Wiederanbau des Lasersystems ohne
erneutes Ausrichten.
Zubehör:
Befestigungsplatte für TL Micro
ID 560028-01
40
Schutz vor Verschmutzung
Für den Einsatz der Lasersysteme direkt
an der Werkzeugmaschine sind wirksame
Maßnahmen vorgesehen, um das empfindliche optische System der Laser-Lichtschranke vor Verschmutzung zu schützen:
Mechanischer Schutz
Die Optik der Lasersysteme ist durch
Schmutzblenden mit integriertem mechanischem Verschlusssystem perfekt gegen
Kühlmittel und Späne abgedichtet. Nur für
die Dauer der Messung gibt der Verschluss
das optische System frei. Der Verschluss
wird über die Druckluftanlage DA 301 TL
pneumatisch aktiviert.
Sperrluft
Sende- und Empfängerkopf der Laser-Lichtschranke werden über die Druckluftanlage
DA 301 TL mit sehr sauberer Sperrluft versorgt. Sie verhindert, dass Kühlmittelnebel
das optische System verunreinigt.
Pneumatische Systeme im TL mit Anschlüssen für
Sperrluft (S) und Verschlusssteuerung (V)
Zubehör
Wartungssatz für Schmutzblende
ID 560034-01
Zum Reinigen der Schmutzblenden der Laseroptik wird ein Wartungssatz angeboten,
bestehend aus:
• Dichtungssatz
• Sinterhülsen
• Blindstopfen
• O-Ringe
• Innensechskantschrauben M3x8
• Spezialfett
• Betriebsanleitung
Ersatzfilter
ID 560036-01
Kompletter Filtersatz für DA 301 TL, bestehend aus Vorfilter, Feinstfilter und Aktivkohlefilter.
Schutzfedern
ID 560037-01
Spiralfedernsatz zum Schutz der Druckluftleitungen im Arbeitsraum der Maschine
Satz: 2 x 6 mm, 1 x 4 mm;
Länge je 1 m
Aktivkohlefilter
Vorfilter
Feinstfilter
41
Antasten
Die Lasersysteme TL arbeiten berührungslos antastend als hochpräzise Lichtschranken. Eine Laser-Lichtquelle (Schutzklasse 2
nach IEC 825) emittiert einen Laserstrahl.
Die gegenüber angeordnete EmpfängerEinheit detektiert den Laserstahl und erfasst somit jede Unterbrechung. Bei jeder
Zustandsänderung – z. B. wenn ein Werkzeug den Laserstrahl unterbricht bzw. wieder frei gibt – erzeugt die integrierte Elektronik einen Schaltimpuls definierter Dauer.
Dieses dynamische Signal DYN wird an die
NC-Steuerung übermittelt und dort zur Positionswerterfassung verwendet. Zusätzlich
gibt das Lasersystem für die Dauer der
Unterbrechung des Laserstrahls auch ein
statisches Signal STA aus.
Kalibrieren
Vor dem Messen mit dem Lasersystem TL
muss das System kalibriert, d. h. die exakte
Position der Schaltpunkte bezogen auf das
Maschinen-Koordinatensystem ermittelt
werden. Dazu dient ein Referenzwerkzeug,
das als Zubehör lieferbar ist. Es besitzt eine
für die Kalibrierung charakteristische Form
mit zylindrischem Passstift und abgesetztem Prüfdurchmesser für eine Messung in
positiver und negativer Z-Achsrichtung (zur
Bestimmung der exakten Laserstrahlmitte
in Z). Das Referenzwerkzeug wird in eine
Werkzeugaufnahme eingespannt und in
Länge, Durchmesser und Höhe sehr genau
vermessen. Bei einfachen Anwendungen
kann auch ein zylindrischer Passstift verwendet werden. Für die Kalibriermessung
ist ein bestmöglicher Rundlauf zu gewährleisten.
Zubehör:
Referenzwerkzeug
ID 560032-01
Antaststrategien
Die Wahl der Antaststrategie beeinflusst
die Sicherheit der Messung. So kann die
Aufnahme des Messwertes entweder
beim Eintauchen des Werkzeuges in den
Laserstrahl (drückende Messung) oder
beim Herausziehen (ziehende Messung)
erfolgen. Die ziehende Messrichtung gewährleistet eine höhere Sicherheit gegen
Kühlmitteleinfluss und Verschmutzung,
während für Gravierstichel oder Werkzeuge
mit sehr kleinem Schaftdurchmesser die
„drückende“ die bessere Methode darstellt.
42
Messwertübernahme bei:
• drückender Messung
• ziehender Messung
In der Betriebsart Messen verursacht jeder
Lichtwechsel ein Ausgangssignal DYN mit
einer definierten Dauer von 20 ms. Es wird
die positive Flanke ausgewertet. Über den
Eingang ENABLE 2 wird zwischen drückender und ziehender Messung umgeschaltet.
ENABLE 1
ENABLE 2
Bei der Einzelschneidenkontrolle wird
von jeder vorhandenen Schneide ein Ausgangsimpuls mit definierter Länge erzeugt.
Die Impulslänge und die Anzahl der Schneiden bestimmen die Basisdrehzahl. Im Fehlerfall – fehlende Schneide oder Überschreiten der Toleranz – bleibt das dynamische
Ausgangssignal DYN für max. 100 s auf
LOW-Pegel.
Betriebsart
Betriebsarten
Über die beiden Eingänge ENABLE 1 und
ENABLE 2 wird die Betriebsart des Lasersystems definiert. Die Messzyklen setzen
den Empfänger automatisch in die entsprechende Betriebsart.
0
0
0
Funktion
Einzelschneidenkontrolle
Basisdrehzahl 3 750 min–1
1
0
1
Drückende Messung
Basisdrehzahl  0 min–1
2
1
0
bei Version für Standard-Maschinen*
Ziehende Messung
Basisdrehzahl 600 bis 3 000 min–1
bei Version für HSC-Maschinen*
Einzelschneidenkontrolle
Basisdrehzahl 42 000 min–1
3
1
1
+
+
Ziehende Messung
–1
Basisdrehzahl  3 000 min
* bei Bestellung bitte auswählen
Optische Zustandskontrolle
An der Empfängerseite des Lasersystems
sind Leuchtdioden angebracht, die eine
schnelle Zustandsdiagnose ermöglichen.
So sieht der Bediener auf einen Blick, ob
die Laserstrecke in Ordnung ist, ein dynamisches Schaltsignal ausgegeben wird und
in welcher Betriebsart das Lasersystem arbeitet.
Antasten benutzter Werkzeuge
Das optisch antastende Lasersystem unterscheidet natürlich nicht zwischen dem
eigentlich zu messenden Werkzeug und
evtl. daran haftenden Spänen, einer Kühlmittelschicht oder auch herab fallenden
Kühlmitteltropfen. Um Fehlmessungen zu
vermeiden, sollte deshalb das Werkzeug
vor dem Messvorgang gereinigt werden.
Dies kann durch Abschleudern bei hoher
Drehzahl oder durch Abblasen mit Luft erfolgen. Die Lasersysteme TL verfügen dazu
über eine integrierte Abblasvorrichtung,
über die das Werkzeug vor und während
eines Messzyklus gereinigt werden kann.
Optische
Zustandskontrolle
LED
Funktion
Laser ON
Eingang Freigabe Sender
Alignment
Laser-Justage in Ordnung (Signal > 95 %)
Laser OK
Ausgang Laser in Ordnung (Signal > 75 %)
Output
Ausgang DYN (Signal > 50 %)
Mode
Betriebsart 0
Betriebsart 1
Betriebsart 2
Betriebsart 3
43
TL Nano
Lasersystem zur Werkzeugvermessung
 = Messung des Werkzeugdurchmessers
tangential von oben oder seitlich
F = Maschinenführung
P = Messpunkte zum Ausrichten
*) = Ausrichtung Gehäuse
44
Technische Kennwerte
TL Nano
Werkzeugdurchmesser
Messung mittig
Messung tangential
0,03 mm bis 37 mm
0,03 mm bis 44 mm
Reproduzierbarkeit
±0,2 µm
Spindeldrehzahl*
Bei Einzelschneidenvermessung optimiert auf Standardspindeln oder HSC-Spindeln (> 30 000 min–1)
Laser
Sichtbarer Rotlicht-Laser mit mittig fokussiertem Strahl
Wellenlänge/Leistung
630 nm bis 700 nm/< 1 mW
Schutzklasse IEC 825
2
Eingangssignale
Rechtecksignale DC 24 V
• Freigabe Sender
• Freigabe 1 Empfänger
• Freigabe 2 Empfänger
ENABLE 0
ENABLE 1
ENABLE 2
Rechtecksignale DC 24 V
• Schaltsignal dynamisch
• Schaltsignal statisch
• Laser in Ordnung
DYN
STA
LASER OK
Ausgangssignale
Spannungsversorgung
DC 24 V/160 mA
Elektrischer Anschluss
M23-Flanschdose, Stift, 12-polig; seitlich
Anbau
Im Arbeitsraum der Maschine
Schutzart EN 60 529
IP68 (in gestecktem Zustand, mit Sperrluft)
Werkzeugreinigung
Abblasvorrichtung
Arbeitstemperatur
Lagertemperatur
10 °C bis 40 °C
0 °C bis 50 °C
Masse
ca. 0,70 kg (inklusive Abblasvorrichtung)
* bei Bestellung bitte auswählen
45
TL Micro
Lasersystem zur
Werkzeugvermessung
L1
L2
Typ
19
44
94
150
200
300
TL Micro 150
TL Micro 200
TL Micro 300
 = Messung des Werkzeugdurchmessers
tangential von oben
 = Messung des Werkzeugdurchmessers
tangential seitlich
 = Montageausschnitt
F = Maschinenführung
P = Messpunkte zum Ausrichten
*) = Ausrichtung Gehäuse
46
Technische Kennwerte
TL Micro 200
TL Micro 300
Werkzeugdurchmesser
Messung mittig
0,03 mm bis 30 mm
Messung tangential oben
0,03 mm bis 30 mm
Messung tangential seitlich 0,03 mm bis 30 mm
0,1 mm bis 80 mm
0,1 mm bis 98 mm
0,1 mm bis 122 mm
0,1 mm bis 180 mm
0,1 mm bis 324 mm
0,1 mm bis 428 mm
Reproduzierbarkeit
±0,2 µm
±1 µm
Spindeldrehzahl*
–1
Bei Einzelschneidenvermessung optimiert auf Standardspindeln oder HSC-Spindeln (> 30 000 min )
Laser
Sichtbarer Rotlicht-Laser mit mittig fokussiertem Strahl
Wellenlänge/Leistung
630 nm bis 700 nm/< 1 mW
Schutzklasse IEC 825
2
Eingangssignale
Rechtecksignale DC 24 V
• Freigabe Sender
• Freigabe 1 Empfänger
• Freigabe 2 Empfänger
ENABLE 0
ENABLE 1
ENABLE 2
Rechtecksignale DC 24 V
• Schaltsignal dynamisch
• Schaltsignal statisch
• Laser in Ordnung
DYN
STA
LASER OK
Ausgangssignale
TL Micro 150
Spannungsversorgung
DC 24 V/160 mA
Elektrischer Anschluss*
M23-Flanschdose, Stift, 12-polig; wahlweise seitlich oder unten
Anbau
Im Arbeitsraum der Maschine
Schutzart EN 60 529
IP68 (in gestecktem Zustand, mit Sperrluft)
Werkzeugreinigung
Abblasvorrichtung
Arbeitstemperatur
Lagertemperatur
10 °C bis 40 °C
0 °C bis 50 °C
Masse
Inklusive Abblasvorrichtung
Kabelausgang seitlich
ca. 0,85 kg
ca. 0,95 kg
ca. 1,15 kg
Kabelausgang nach unten
ca. 0,90 kg
ca. 1,00 kg
ca. 1,20 kg
* bei Bestellung bitte auswählen
47
DA 301 TL
Druckluftanlage für Lasersystem TL
48
Technische Kennwerte
DA 301 TL
Aufbau
Filtersystem
• Vorfilter für Teilchengrößen bis 5 µm
• Feinstfilter für Teilchengrößen bis 0,01 µm
• Aktivkohlefilter für Teilchengrößen bis 0,001 µm
Druckregler mit Manometer Zum Einstellen des Ausgangsdrucks
Schaltventile
Zum Freischalten der Druckluft für
• Sperrluft
• Werkstück-Abblasvorrichtung
• Verschlusseinheit der Laseroptik
Betriebsüberdruck
4 bar bis 6 bar
Luftbeschaffenheit
Zuluft
DIN ISO 8573-1 Klasse 4.3.4
Abluft
DIN ISO 8573-1 Klasse 1.3.1
Durchflussmenge
 400 l/min (ohne Abblasvorrichtung)
Anschlüsse
Drucklufteingang
G 3/8“
Druckluftausgang
Schnellsteckverbinder für
• Sperrluft:
 6 mm
• Abblasvorrichtung:  6 mm
• Verschlusseinheit:  4 mm
Masse
ca. 4,4 kg (ohne Kabel)
Lieferumfang
Druckluftanlage DA 301 TL
1 x 13 m Druckluftschlauch  4 mm
2 x 13 m Druckluftschlauch  6 mm
3 x 10 m Kabel zum Ansteuern der Schaltventile
49
Spannungsversorgung
Kabellose Tastsysteme
Die Spannungsversorgung der Tastsysteme
kabelloser Signalübertragung TS 460,
TS 642, TS 740 und TT 460 erfolgt über je
zwei Batterien oder Akkus mit Nominalspannung 1 bis 4 V. Die Betriebsdauer ist
stark abhängig von Art und Typ der verwendeten Batterie (Beispiele siehe Tabelle). Die
in den technischen Kennwerten angegebene typische Betriebsdauer gilt ausschließlich für die im Lieferumfang enthaltenen Lithium-Batterien. Eine Betriebsdauer von
400 h entspricht dem Einsatz über 12 Monate im Dreischicht-Betrieb bei 5 % Einsatzzeit.
Die Tastsystem-Elektronik erkennt automatisch den Typ der eingesetzten Batterien.
Sinkt die Batteriekapazität unter 10 %, gibt
die SE eine Batteriewarnung an die Steuerung. Für den Betrieb mit Akkus sind die
Tastsysteme mit einem Tiefentladeschutz
versehen: Das Tastsystem schaltet sich ab,
bevor die Akkus komplett entladen sind.
Um den Stromverbrauch zu minimieren,
verfügen die Tastsysteme TS 460 und
TT 460 über ein intelligentes Batterie-Management. Dazu schaltet sich das Tastsystem mit dem Ausschalten stufenweise in
den Stand-By-Zustand. Je länger das Tastsystem ausgeschaltet ist, desto weniger
Strom verbraucht es. Die Aktivierung des
Tastsystems aus einem niedrigen StandbyLevel dauert nur einen Sekundenbruchteil
länger. So wird eine praxisgerechte, hohe
Verfügbarkeit erreicht.
Die Tastsysteme TS 642 und TS 740 wechseln mit dem Ausschalten in den StandbyModus, nach weiteren acht Stunden in den
Sleep-Modus. Zum Aktivieren des Tastsystems ist dann mit verlängerten Einschaltzeiten zu rechnen (siehe Ein- und Ausschalten des TS 642/TS 740).
50
Batterie-Größe
1)
Betriebsdauer
Lithium-Batterie Alkaline-Batterie NiMH-Akku
TS 460
TT 460
1
400 h
120 h
90 h
TS 642
C
800 h
400 h
250 h
A
400 h
200 h
125 h
C
500 h
220 h
140 h
250 h
110 h
70 h
/2 AA
2)
TS 740
2)
A
1)
2)
Bitte beachten Sie: Es handelt sich um ca.-Werte, die abhängig vom Fabrikat sind.
über Adapter
Start
100%
Stromverbrauch
Kabelgebundene Tastsysteme
Die kabelgebundenen Tastsysteme TS 260,
TS 248 und TT 160, die Sende-/Empfangseinheiten SE sowie die Lasersysteme TL
werden von der Steuerung mit Spannung
versorgt. Die in den technischen Kennwerten angegebenen maximalen Kabellängen
gelten für HEIDENHAIN-Kabel.
ton2
toff1
50%
tR
Stromverbrauch TS 460/TT 460
Signalzeiten
Einschaltverzögerung
• aus dem Stand-By-Modus: ton2 typ. 1 s
• aus dem abgesenkten Modus: ton1 typ. 0,25 s
Ausschaltverzögerung
• bei Infrarot-Übertragung: toff1 < 1 s
• bei Funk-Übertragung: toff1 < 1 s
ton1
TS 444 – Energieerzeugung über Luftturbinen-Generator
Das Tastsystem TS 444 mit Infrarot-Übertragung besitzt einen Luftturbinen-Generator
zur Energieerzeugung. Zusätzliche Batterien
oder Akkus sind nicht notwendig.
Luftzufuhr
Aufbau
Der Luftturbinen-Generator besteht aus
einer Luftturbine, dem eigentlichen Generator und Hochleistungskondensatoren zur
Energiespeicherung. Zum Betreiben der
Turbine ist Druckluft erforderlich, die über
die Spindel zugeführt wird. Die Druckluft
kann gleichzeitig zum Freiblasen des Werkstücks verwendet werden. Aufladen der
Kondensatoren und Säubern des Werkstücks erfolgt somit in ein und demselben
Arbeitsgang, zusätzliche Nebenzeiten fallen
nicht an.
Turbinenrad
Generator
Elektronik
Luftaustritt
Arbeitsweise
Nach dem Einwechseln des Tastsystems
TS 444 werden über den Luftturbinen-Generator die Hochleistungskondensatoren
aufgeladen. Dies kann bereits auf dem
Weg zwischen Werkzeugwechsler und
Messposition geschehen oder eben während des Freiblasens des Werkstücks.
Anforderungen an Druckluft
Der Luftturbinen-Generator arbeitet bereits
bei Versorgungsdrücken ab 2 x 105 Pa.
Für einen effektiven Ladevorgang wird ein
Betriebsdruck zwischen 5,5 x 105 Pa und
8 x 105 Pa empfohlen. Speziell gereinigte
Luft ist nicht notwendig.
105 Pa  1 bar
TS 444 schaltet sich ein
Batteriewarnschwelle
Kondensator voll geladen
Betriebsdruck (105 Pa) 
Ladezeit abhängig vom Versorgungsdruck
51
Elektrischer Anschluss
Betriebsdauer
Bei voll geladenen Hochleistungskondensatoren ist das TS 444 für 120 s Dauerbetrieb
bereit. Das Signal Batteriewarnung informiert über ein notwendiges Nachladen.
Darstellung der Turbine mit Luftwegen (Prinzip)
Zeit (s) 
Ladezeiten
Die Ladezeiten der Kondensatoren sind
abhängig von der verfügbaren Druckluft:
je höher der Druck, umso kürzer der Ladevorgang (siehe Diagramm).
Schnittstellen
Tastsysteme TS, TT
Bitte beachten Sie generell die Allgemeinen elektrischen Hinweise im Katalog
Schnittstellen von HEIDENHAIN-Messgeräten.
Tastsysteme mit kabelgebundener Signalübertragung
Beim Auslenken des Taststifts bzw. Antastelements von TS 260, TS 248 und TT 160
wird ein rechteckförmiges Schaltsignal S
und dessen invertiertes Signal S erzeugt.
Signalpegel HTL S, S
UH  (UP – 2,2 V) bei –IH  20 mA
UL  1,8 V bei IL  20 mA
Zusätzlich verfügen die Tastsysteme TS 260,
TS 248 und TT 160 über zwei potentialfreie
Schaltausgänge (Trigger NO und Trigger
NC), die über Optokoppler als Öffner und
Schließer realisiert sind.
Trigger NC
Trigger NO
Schaltsignal bei TS 260/TS 248/TT 160
Reaktionszeit tR  10 µs
Wiederholabstand tW > 25 ms
Belastbarkeit Optokoppler
Umax  15 V
Imax  50 mA
U  1 V (typ. 0,3 V bei I = 50 mA)
Da vor dem Einsetzen des TS die Spindel
arretiert sein muss, sind die Anschlussund Adapterkabel mit Brücken ausgestattet. Damit lässt sich bei angestecktem Tastsystem die notwendige Sicherheitsabfrage
seitens der CNC realisieren.
Tastsysteme mit kabelloser
Signalübertragung
Einschalten nach Pause
wiederholtes Einschalten
Die Tastsysteme TS 460, TS 740 und
TT 460 werden von der CNC über die
SE geschaltet. Die steigende Flanke des
Startsignals R aktiviert das TS, die fallende
Flanke schaltet es aus.
Das Tastsystem TS 642 wird mit dem Einwechseln in die Spindel über den im Spannschaft integrierten Mikroschalter aktiviert.
Mit dem Bereitschaftssignal B meldet die
SE an die Steuerung, dass das Tastsystem
eingeschaltet ist und sich im Empfangsbereich der SE befindet. Jetzt ist ein Antasten
des Werkstücks möglich.
Die Verzögerung t beim Ein- oder Ausschalten ist abhängig vom Abstand zwischen SE
und TS, sowie dem Stromversorgungsmodus des Tastsystems. Beim wiederholten
Einschalten (TS im Stand-by-Modus) ist der
typische Wert 250 ms, beim Ausschalten
350 ms (bei max. Entfernung 1 000 ms).
Beim Einschalten nach einer längeren
Pause (über acht Stunden – TS im SleepModus) kann sie bis zu 3 s betragen.
Meldet sich das Tastsystem nicht, bricht die
SE den Ein- bzw. Ausschaltversuch nach
3,5 s ab.
52
0<t<8h
tE1
tE2
tA
Antasten
möglich
Ein- und Ausschalten des TS 460/TS 740/TT 460
Signalzeiten
Einschaltverzögerung
tE1  1 000 ms (typ. 250 ms)
tE2  3 000 ms
Ausschaltverzögerung
tA  1 000 ms (typ. 350 ms)
möglich
Das Tastsystem TS 444 schaltet sich automatisch ein, sobald nach Anlegen von
Druckluft der Luftturbinen-Generator die
integrierten Hochleistungskondensatoren
auflädt. Mit dem Bereitschaftssignal B
meldet die SE die Betriebsbereitschaft des
TS 444. Nahezu gleichzeitig schaltet sich
die Batteriewarnung W aus. Sinkt nach
ca. 1 min Betriebsdauer die Ladekapazität L unter die Warnschwelle, signalisiert
die Batteriewarnung der NC, dass ein
Nachladen notwendig ist. Nach etwa einer
weiteren Minute wird auch das Bereitschaftssignal zurückgesetzt.
typ. 3 s
Antasten möglich
D: Druckluft an/aus
L: Ladezustand
Signalfolge TS 444
Beim Auslenken des Taststiftes bzw. des
Antastelements wird ein rechteckförmiges
Schaltsignal S erzeugt.
Signalzeiten
Reaktionszeit tR1
• bei Infrarot-Übertragung: 0,2 ms
• bei Funk-Übertragung:
10 ms
Wiederholabstand tW > 25 ms
Im Falle einer Störung wird das Bereitschaftssignal B zurückgesetzt. Die Reaktionszeit zwischen Auftreten der Störung
und dem Zurücksetzen des Bereitschaftsignals ist abhängig von der Art der Signalübertragung.
Antasten mit TS 460/TS 642/TS 740/TT 460
Signalzeiten
Reaktionszeit bei unterbrochener Signalübertragung tS
• bei Infrarot-Übertragung:  40 ms
• bei Funk-Übertragung:  55 ms
Störung
Batterie < 10 %
Reaktionszeit bei Kollision (mit Kollisionsschutzadapter) tS
• bei Infrarot-Übertragung:  40 ms
• bei Funk-Übertragung:  20 ms
Die Batteriewarnung W meldet ein Absinken der Batteriekapazität auf unter 10 %.
Mit dem Bereitschaftssignal wird auch die
Batteriewarnung zurückgesetzt.
Signalpegel  HTL
R
UH = (10 V ... 30 V) bei IH  4 mA
UL  2 V bei –IL  0,1 mA
Antasten
möglich
möglich
Verhalten bei Störung und Batteriewarnung
B/S/W
UH  (UP – 2,2 V) bei –IH  20 mA
UL  1,8 V bei IL  20 mA
53
Lasersysteme TL, DA 301 TL
Eingänge TL
Die CNC aktiviert das Lasersystem über
drei Freigabeleitungen:
Das Signal Freigabe Sender 0 (ENABLE 0)
aktiviert bzw. deaktiviert den Sender und
schaltet den Laserstrahl ein bzw. aus. Die
Laserdiode wird nur während des Messzyklus aktiviert, um die Verlustleistung (Wärmeentwicklung) auf ein Minimum zu reduzieren und die Lebensdauer zu erhöhen.
Die Signale Freigabe Empfänger 1 und 2
(ENABLE 1 und ENABLE 2) bestimmen die
Betriebsart der Laserlichtschranke abhängig vom jeweiligen Messzyklus.
Signalpegel:
UH = 24 V bei 15 mA
Einschalten
Messen
Schmutzblende
offen
Sperrluft
aus
Freigabe Sender
Freigabe Empfänger
Ausgänge TL
Die Lasersysteme TL liefern folgende Ausgangssignale:
Nach Freigabe von Sender und Empfänger
liefert das Lasersystem die Information
„Laser in Ordnung“, wenn am Empfänger mindestens 75 % der maximalen Lichtleistung eintreffen.
Laser
Alignment (LED)
Mit dem Unterbrechen des Laserstrahls
werden zwei Ausgangssignale generiert.
Der Ausgang Messsignal statisch STA
schaltet auf LOW-Pegel, wenn am Empfänger weniger als 50 % der Lichtleistung eintreffen (= unterbrochener Lichtstrahl).
Diesen Ausgang nicht als Schaltsignal verwenden, da bei schnell drehenden Werkzeugen Nadelimpulse mit extrem kurzer
Impulszeit ausgegeben werden, die von
der PLC oder NC nicht mehr auswertbar
sind.
Der Ausgang Messsignal dynamisch DYN
liefert bei jedem Lichtwechsel (Hell-Dunkel
und Dunkel-Hell) einen 24-V-Impuls mit
einer definierten Dauer von 20 ms. Dieser
Ausgang dient als Schaltsignal.
Signalpegel:
UH = 24 V bei 50 mA
Laser OK
Statisch STA
Ein- und Ausschaltverhalten
Eingänge DA 301 TL
Die DA 301 TL versorgt die Lasersysteme
mit sauberer Druckluft als Sperrluft, zum
Öffnen des Verschlusses und zum Reinigen
des Werkzeugs. Die entsprechenden
Pneumatikventile werden von der CNC
angesteuert. Die Anschlusskabel zur CNC
sind im Lieferumfang der DA 301 TL enthalten.
Signalpegel:
UH = 24 V bei 71 mA
54
Ausschalten
zu
an
Werkzeug
drückende Messung
ziehende Messung
Ausgangssignale beim Messen von Länge und Radius je für drückende und ziehende Messung
Werkzeug
1)
Dauer abhängig von v
Schnelle Achsvorschübe oder drehende Werkzeuge können zu Nadelimpulsen bei STA führen
Werkzeug
Ausgangssignale bei Formkontrolle von Einzelschneiden
Einzelschneidenkontrolle
Messen
Werkzeug
in Ordnung
Schneide 2 defekt
x = 4; n = 3750
x
Ausgangssignale beim Prüfen von Einzelschneiden in den Betriebsarten Messen und Einzelschneidenkontrolle
55
Anschluss an CNC-Steuerungen
HEIDENHAIN-Tastsysteme verfügen über
universelle Schnittstellen, die den Anschluss an praktisch alle relevanten CNCSteuerungen für Werkzeugmaschinen erlauben. Wo notwendig bietet HEIDENHAIN
Interface-Elektroniken UTI und optionale
Software-Pakete zur Ergänzung der steuerungsinternen Tastsystem-Zyklen an. So ist
der sichere Anschluss sowie ein funktionaler Einsatz der HEIDENHAIN-Tastsysteme
unabhängig vom Steuerungsfabrikat sichergestellt
CNC
HEIDENHAIN
TNC 640
TNC 620
iTNC 530
TNC 320
TNC 128
Siemens
828D
840D
840D sl
Fanuc
0
0i
16
18
21
30
31
32
Mitsubishi
Serie M70/M700
Serie M64/M640
Tastsysteme
Kabel:
TS 248
TS 260
TT 160
Steuerungseingang
Interface
notwendig
HSCI:
X112, X113
–
andere:
X12, X13
– 1)
Funk/Infrarot:
TS 460
TT 460
über SE 660
Infrarot:
TS 460
TS 444
TS 642
TS 740
TT 460
über SE 642,
SE 540
Separate Software von
HEIDENHAIN
Werkstückvermessung
• Werkstücke ausrichten
• Bezugspunkte setzen
• Werkstücke vermessen
Werkzeugvermessung
• Länge, Radius
• Verschleiß, Bruch
• Einzelschneiden
–
Werkstückvermessung
• Werkstücke ausrichten
• Bezugspunkte setzen
• Werkstücke vermessen
Werkzeugvermessung
• Länge, Radius
• Verschleiß, Bruch
empfohlen:
HIGH SPEED
SKIP
UTI 491 (nur bei
Anschluss einer
SE)
–
möglich:
SKIP (24 V)
–
SKIP (24 V)
bei gemeinsamen Betrieb von TS 460 und TT 460 ist UTI 240 notwendig
56
CNC intern
X121, X122 oder –
X132
Mazak
Mazatrol Fusion
Mazatrol Matrix
Mazatrol Smart
1)
Zyklen
Basis-Zyklen für
• Bezugspunkt setzen
• Werkzeuglänge
Werkstückvermessung
• Werkstücke ausrichten
• Bezugspunkte setzen
• Werkstücke vermessen
Werkzeugvermessung
• Länge, Radius
• Verschleiß, Bruch
Interface-Elektroniken zur Anpassung
Zur Anpassung der Tastsystem-Signale an
die CNC-Steuerung kann unter bestimmten
Umständen eine Interface-Elektronik UTI
notwendig sein. Dies gilt insbesondere
beim Anschluss der Sende-/Empfangseinheiten SE an Fanuc-Steuerungen oder bei
der Nachrüstung älterer CNC-Steuerungen
mit einem Tastsystem.
UTI 491
Die Interface-Elektronik UTI 491 ist ein einfaches Optokoppler-Relais. Es dient dazu,
Tastsysteme galvanisch getrennt an den
Eingang High Speed Skip von FanucSteuerungen anzuschließen.
ID 802467-01
UTI 192
Die Interface-Elektronik UTI 192 kommt
zum Einsatz, wenn zusätzliche Anpassungen, wie z. B. das logische Verknüpfen der
Signale oder das automatische Starten eines Tastsystems usw. notwendig sind, die
nicht in der CNC-Steuerung vorgenommen
werden können. Deshalb wird das UTI 192
meist bei der Nachrüstung von Tastsystemen eingesetzt (siehe Produktübersicht
Tastsysteme zur Nachrüstung von Werkzeugmaschinen).
ID 579092-01
UTI 240
Die Interface-Elektronik UTI 240 ist notwendig, wenn TS und TT über eine gemeinsame SE an die TNC 320 oder an ältere
HEIDENHAIN-Steuerungen nachgerüstet
werden sollen. Sie splittet die Signale von
TS und TT auf die entsprechenden Eingänge an der TNC auf und stellt die Verbindung
zur PLC zum Starten des TT und für die
Warnung her.
ID 658883-01
57
Steckverbinder und Kabel
Allgemeine Hinweise
Stecker kunststoffummantelt: Steckverbinder mit Überwurfmutter; lieferbar mit
Stift- oder Buchsenkontakten (siehe
Symbole).
Kupplung kunststoffummantelt: Steckverbinder mit Außengewinde; lieferbar mit Stiftoder Buchsenkontakten (siehe Symbole).
Symbole
M23
M12
Symbole
M12
M23
Einbau-Kupplung
mit Flansch
Winkelstecker
M12
M23
Flanschdose: mit Außengewinde;
wird an einem Gehäuse fest montiert;
lieferbar mit Stift- oder Buchsenkontakten.
M23
Symbole
Sub-D-Stecker für HEIDENHAIN-Steuerungen, Zähler- und Absolutwertkarten IK.
Symbole
Die Richtung der Pin-Nummerierung ist
bei Steckern und Kupplungen bzw. Flanschdosen unterschiedlich, aber unabhängig davon, ob der Steckverbinder
Zubehör für Flanschdosen
und Einbau-Kupplungen M23
Schraub-Staubschutzkappe aus Metall
ID 219926-01
Stiftkontakte oder
Buchsenkontakte
aufweist.
1)
Schnittstellenelektronik in Stecker
integriert
Zubehör für M12-Steckverbinder
Isolierstück
ID 596495-01
Die Schutzart der Steckverbindungen
entspricht im gesteckten Zustand IP67
(Sub-D-Stecker: IP50; EN 60 529). Im nicht
gesteckten Zustand besteht kein Schutz.
Schnell-Steckverbinder: baukleiner Stecker mit Push-/Pull-Arretierung
Symbol
Hinweise zur Kabelverlegung und zu Biegeradien finden Sie unter Allgemeine
elektrische Hinweise im Katalog Schnittstellen von HEIDENHAIN-Messgeräten.
58
Anschlussbelegung TS, TT, SE
SE 660, SE 642
12-polige Flanschdose oder Kupplung M12
Spannungsversorgung
Signale
1
12
11
5
2
10
3
4
6
9
7
8
UP
0V
R(TS)
R(TT)
B(TS)
B(TT)
S
S
W
/
/
/
braun/
grün
weiß/
grün
blau
weiß
grün
braun
grau
rosa
violett
gelb
rot
schwarz
Außenschirm liegt auf Steckergehäuse; nicht verwendete Pins und Litzen dürfen nicht belegt werden.
UP = Spannungsversorgung; R = Startsignal; B = Bereitschaftssignal; S, S = Schaltsignal; W = Batteriewarnung
SE 540 (Adapterkabel)
7-polige Kupplung M23
15-poliger Sub-D-Stecker 2- oder 3-reihig
2
Spannungsversorgung
3
Signale
2
1
7
3
5
4
6
2
5
8
1
4
3
10
7
3
10
9
/
6
3
2
4
UP
0V
Innenschirm
R
B
S
W
braun
weiß
weiß/braun
gelb
grau
grün
blau
Außenschirm liegt auf Steckergehäuse; nicht verwendete Pins und Litzen dürfen nicht belegt werden.
UP = Spannungsversorgung; R = Startsignal; B = Bereitschaftssignal; S = Schaltsignal; W = Batteriewarnung
TS 248, TS 260, TT 160
8-poliger Stecker M12
Spannungsversorgung
Signale
2
7
3
4
1
5
6
8
UP
0V
S
S
B
Trigger NO
Trigger NC
Trigger 0 V
blau
violett
grau
rosa
weiß
weiß/grün
gelb
braun/grün
Außenschirm liegt auf Steckergehäuse; nicht verwendete Pins und Litzen dürfen nicht belegt werden.
UP = Spannungsversorgung; B = Bereitschaftssignal; S, S = Schaltsignal;
Trigger = potentialfreie Schaltausgänge (NC = Öffner; NO = Schließer)
Bitte beachten Sie: Wichtige Hinweise
zum elektrischen Anschluss, zur Spannungsversorgung und zur Kabelverlegung finden Sie unter Allgemeinen elektrischen Hinweisen im Katalog Schnittstellen für HEIDENHAIN-Messgeräte.
59
Verbindungskabel SE 660, SE 642, SE 540
7-polig/M23
15-polig
15-polig
12-polig/M12
15-polig
15-polig
15-polig
12-polig/M12
15-polig/
9-polig
15-polig
(alt)
9-polig
(alt)
1) Wenn Gesamtlänge über 20 m: ID 663631-xx max. 10 m, Rest mit ID 701919-xx/1073372-xx.
**) TS 444/64x/740 in Verbindung mit SE 660 nicht möglich.
F/S/M = Fanuc/Siemens/Mitsubishi/Mazak, F* Fanuc High Speed Skip über UTI 491
60
Verbindungskabel TS 248, TS 260, TT 160
8-polig/M12
15-polig
8-polig/M12
15-polig
7-polig/M23
9-polig
8-polig/M12
667674-01
(bis PLB Variante -02, nicht bei UEC)
8-polig/M12
15-polig
9-polig
15-polig
F/S/M = Fanuc/Siemens/Mitsubishi/Mazak, F* Fanuc High Speed Skip über UTI 491
61
Anschlussbelegung und Adapterkabel
TL, DA 301 TL
Anschlusskabel im Lieferumfang der DA 301 TL enthalten
3 Ausgänge
560040-xx
oder
560041-xx
3 Eingänge
3 Ausgänge
560039-01
TNC 320
TNC 426/430
826269-01
X113
Adapterkabel  14 mm/ 6,5 mm
einseitig verdrahtet mit M23-Stecker
(Buchse), 12-polig
Mindestbiegeradius 60 mm, schleppkettentauglich
mit PUR-Schutzschlauch
ID 560040-xx
Adapterkabel Länge 5 m
einseitig verdrahtet mit Sub-D-Stecker
(Stift), 9-polig
integriertes Interface für TNC 320/426/430,
iTNC 530
ID 560039-01
einseitig verdrahtet mit Sub-D-Stecker
(Stift), 15-polig, 3-reihig
integriertes Interface für TNC 620/640,
iTNC 530 HSCI
ID 826269-01
62
Schutzschlauch
3m
TNC 640
TNC 620
iTNC 530 HSCI
Lasersystem TL
12-poliger
Stecker M23
Spannungsversorgung
Signale
Ausgänge
2
1
4
12
6
3
5
7
24 V
0V
ENABLE 0
ENABLE 1
ENABLE 2
DYN
STA
LASER OK
braun
weiß
gelb
rosa
violett
grün
grau
blau
9-poliger Sub-D-Stecker
Eingänge
0V
DYN
weiß
braun
3-poliger Stecker
Ausgänge
Schaltsignal
0V
Schutzleiter
schwarz
schwarz
gelb/grün
63
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83301 Traunreut, Germany
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